Merge tag 'riscv-for-linus-6.9-mw2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel scheduler code and related syscalls
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  */
9 #include <linux/highmem.h>
10 #include <linux/hrtimer_api.h>
11 #include <linux/ktime_api.h>
12 #include <linux/sched/signal.h>
13 #include <linux/syscalls_api.h>
14 #include <linux/debug_locks.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/capability.h>
17 #include <linux/pgtable_api.h>
18 #include <linux/wait_bit.h>
19 #include <linux/jiffies.h>
20 #include <linux/spinlock_api.h>
21 #include <linux/cpumask_api.h>
22 #include <linux/lockdep_api.h>
23 #include <linux/hardirq.h>
24 #include <linux/softirq.h>
25 #include <linux/refcount_api.h>
26 #include <linux/topology.h>
27 #include <linux/sched/clock.h>
28 #include <linux/sched/cond_resched.h>
29 #include <linux/sched/cputime.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/sched/hotplug.h>
32 #include <linux/sched/init.h>
33 #include <linux/sched/isolation.h>
34 #include <linux/sched/loadavg.h>
35 #include <linux/sched/mm.h>
36 #include <linux/sched/nohz.h>
37 #include <linux/sched/rseq_api.h>
38 #include <linux/sched/rt.h>
39
40 #include <linux/blkdev.h>
41 #include <linux/context_tracking.h>
42 #include <linux/cpuset.h>
43 #include <linux/delayacct.h>
44 #include <linux/init_task.h>
45 #include <linux/interrupt.h>
46 #include <linux/ioprio.h>
47 #include <linux/kallsyms.h>
48 #include <linux/kcov.h>
49 #include <linux/kprobes.h>
50 #include <linux/llist_api.h>
51 #include <linux/mmu_context.h>
52 #include <linux/mmzone.h>
53 #include <linux/mutex_api.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/nospec.h>
56 #include <linux/perf_event_api.h>
57 #include <linux/profile.h>
58 #include <linux/psi.h>
59 #include <linux/rcuwait_api.h>
60 #include <linux/rseq.h>
61 #include <linux/sched/wake_q.h>
62 #include <linux/scs.h>
63 #include <linux/slab.h>
64 #include <linux/syscalls.h>
65 #include <linux/vtime.h>
66 #include <linux/wait_api.h>
67 #include <linux/workqueue_api.h>
68
69 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
70 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
71 #  include <linux/entry-common.h>
72 # endif
73 #endif
74
75 #include <uapi/linux/sched/types.h>
76
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <linux/sched/rseq_api.h>
83 #include <trace/events/sched.h>
84 #include <trace/events/ipi.h>
85 #undef CREATE_TRACE_POINTS
86
87 #include "sched.h"
88 #include "stats.h"
89
90 #include "autogroup.h"
91 #include "pelt.h"
92 #include "smp.h"
93 #include "stats.h"
94
95 #include "../workqueue_internal.h"
96 #include "../../io_uring/io-wq.h"
97 #include "../smpboot.h"
98
99 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpu);
100 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpumask);
101
102 /*
103  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
104  * associated with them) to allow external modules to probe them.
105  */
106 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_thermal_tp);
112 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
113 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
114 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
115 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
116 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
117 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_compute_energy_tp);
118
119 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
120
121 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
122 /*
123  * Debugging: various feature bits
124  *
125  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
126  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
127  * at compile time and compiler optimization based on features default.
128  */
129 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
130         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
131 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
132 #include "features.h"
133         0;
134 #undef SCHED_FEAT
135
136 /*
137  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
138  * LATENCY_WARN is enabled).
139  *
140  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
141  * per boot.
142  */
143 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
144 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
145 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
146
147 /*
148  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
149  * Limited because this is done with IRQs disabled.
150  */
151 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = SCHED_NR_MIGRATE_BREAK;
152
153 __read_mostly int scheduler_running;
154
155 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
156
157 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
158
159 /* kernel prio, less is more */
160 static inline int __task_prio(const struct task_struct *p)
161 {
162         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
163                 return -2;
164
165         if (rt_prio(p->prio)) /* includes deadline */
166                 return p->prio; /* [-1, 99] */
167
168         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
169                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
170
171         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 120, squash fair */
172 }
173
174 /*
175  * l(a,b)
176  * le(a,b) := !l(b,a)
177  * g(a,b)  := l(b,a)
178  * ge(a,b) := !l(a,b)
179  */
180
181 /* real prio, less is less */
182 static inline bool prio_less(const struct task_struct *a,
183                              const struct task_struct *b, bool in_fi)
184 {
185
186         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
187
188         if (-pa < -pb)
189                 return true;
190
191         if (-pb < -pa)
192                 return false;
193
194         if (pa == -1) /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
195                 return !dl_time_before(a->dl.deadline, b->dl.deadline);
196
197         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
198                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
199
200         return false;
201 }
202
203 static inline bool __sched_core_less(const struct task_struct *a,
204                                      const struct task_struct *b)
205 {
206         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
207                 return true;
208
209         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
210                 return false;
211
212         /* flip prio, so high prio is leftmost */
213         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
214                 return true;
215
216         return false;
217 }
218
219 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
220
221 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
222 {
223         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
224 }
225
226 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
227 {
228         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
229         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
230
231         if (cookie < p->core_cookie)
232                 return -1;
233
234         if (cookie > p->core_cookie)
235                 return 1;
236
237         return 0;
238 }
239
240 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
241 {
242         rq->core->core_task_seq++;
243
244         if (!p->core_cookie)
245                 return;
246
247         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
248 }
249
250 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
251 {
252         rq->core->core_task_seq++;
253
254         if (sched_core_enqueued(p)) {
255                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
256                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
257         }
258
259         /*
260          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
261          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
262          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
263          */
264         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
265             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
266                 resched_curr(rq);
267 }
268
269 static int sched_task_is_throttled(struct task_struct *p, int cpu)
270 {
271         if (p->sched_class->task_is_throttled)
272                 return p->sched_class->task_is_throttled(p, cpu);
273
274         return 0;
275 }
276
277 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
278 {
279         struct rb_node *node = &p->core_node;
280         int cpu = task_cpu(p);
281
282         do {
283                 node = rb_next(node);
284                 if (!node)
285                         return NULL;
286
287                 p = __node_2_sc(node);
288                 if (p->core_cookie != cookie)
289                         return NULL;
290
291         } while (sched_task_is_throttled(p, cpu));
292
293         return p;
294 }
295
296 /*
297  * Find left-most (aka, highest priority) and unthrottled task matching @cookie.
298  * If no suitable task is found, NULL will be returned.
299  */
300 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
301 {
302         struct task_struct *p;
303         struct rb_node *node;
304
305         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
306         if (!node)
307                 return NULL;
308
309         p = __node_2_sc(node);
310         if (!sched_task_is_throttled(p, rq->cpu))
311                 return p;
312
313         return sched_core_next(p, cookie);
314 }
315
316 /*
317  * Magic required such that:
318  *
319  *      raw_spin_rq_lock(rq);
320  *      ...
321  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
322  *
323  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
324  * always agree on what rq has what lock.
325  *
326  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
327  */
328
329 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
330 static atomic_t sched_core_count;
331 static struct cpumask sched_core_mask;
332
333 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
334 {
335         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
336         int t, i = 0;
337
338         local_irq_save(*flags);
339         for_each_cpu(t, smt_mask)
340                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
341 }
342
343 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
344 {
345         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
346         int t;
347
348         for_each_cpu(t, smt_mask)
349                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
350         local_irq_restore(*flags);
351 }
352
353 static void __sched_core_flip(bool enabled)
354 {
355         unsigned long flags;
356         int cpu, t;
357
358         cpus_read_lock();
359
360         /*
361          * Toggle the online cores, one by one.
362          */
363         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
364         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
365                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
366
367                 sched_core_lock(cpu, &flags);
368
369                 for_each_cpu(t, smt_mask)
370                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
371
372                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
373
374                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
375
376                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
377         }
378
379         /*
380          * Toggle the offline CPUs.
381          */
382         for_each_cpu_andnot(cpu, cpu_possible_mask, cpu_online_mask)
383                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
384
385         cpus_read_unlock();
386 }
387
388 static void sched_core_assert_empty(void)
389 {
390         int cpu;
391
392         for_each_possible_cpu(cpu)
393                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
394 }
395
396 static void __sched_core_enable(void)
397 {
398         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
399         /*
400          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
401          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
402          */
403         synchronize_rcu();
404         __sched_core_flip(true);
405         sched_core_assert_empty();
406 }
407
408 static void __sched_core_disable(void)
409 {
410         sched_core_assert_empty();
411         __sched_core_flip(false);
412         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
413 }
414
415 void sched_core_get(void)
416 {
417         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
418                 return;
419
420         mutex_lock(&sched_core_mutex);
421         if (!atomic_read(&sched_core_count))
422                 __sched_core_enable();
423
424         smp_mb__before_atomic();
425         atomic_inc(&sched_core_count);
426         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
427 }
428
429 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
430 {
431         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
432                 __sched_core_disable();
433                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
434         }
435 }
436
437 void sched_core_put(void)
438 {
439         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
440
441         /*
442          * "There can be only one"
443          *
444          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
445          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
446          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
447          */
448         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
449                 schedule_work(&_work);
450 }
451
452 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
453
454 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
455 static inline void
456 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
457
458 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
459
460 /*
461  * Serialization rules:
462  *
463  * Lock order:
464  *
465  *   p->pi_lock
466  *     rq->lock
467  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
468  *
469  *  rq1->lock
470  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
471  *
472  * Regular state:
473  *
474  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
475  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
476  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
477  * to run next.
478  *
479  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
480  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
481  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
482  * ttwu_queue_wakelist() ]
483  *
484  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
485  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
486  *
487  * Special state:
488  *
489  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
490  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
491  * stable while holding either lock:
492  *
493  *  - sched_setaffinity()/
494  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
495  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
496  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
497  *                              p->se.load, p->rt_priority,
498  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
499  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
500  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
501  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
502  *
503  * p->state <- TASK_*:
504  *
505  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
506  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
507  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
508  *   concurrent self.
509  *
510  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
511  *
512  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
513  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
514  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
515  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
516  *
517  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
518  *
519  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
520  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
521  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
522  *
523  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
524  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
525  *
526  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
527  *
528  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
529  *
530  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
531  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
532  *
533  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
534  *
535  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
536  *
537  *  - for migration called under rq->lock:
538  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
539  *
540  *    o move_queued_task()
541  *    o detach_task()
542  *
543  *  - for migration called under double_rq_lock():
544  *
545  *    o __migrate_swap_task()
546  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
547  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
548  *    o dl_task_offline_migration()
549  *
550  */
551
552 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
553 {
554         raw_spinlock_t *lock;
555
556         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
557         preempt_disable();
558         if (sched_core_disabled()) {
559                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
560                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
561                 preempt_enable_no_resched();
562                 return;
563         }
564
565         for (;;) {
566                 lock = __rq_lockp(rq);
567                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
568                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
569                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
570                         preempt_enable_no_resched();
571                         return;
572                 }
573                 raw_spin_unlock(lock);
574         }
575 }
576
577 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
578 {
579         raw_spinlock_t *lock;
580         bool ret;
581
582         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
583         preempt_disable();
584         if (sched_core_disabled()) {
585                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
586                 preempt_enable();
587                 return ret;
588         }
589
590         for (;;) {
591                 lock = __rq_lockp(rq);
592                 ret = raw_spin_trylock(lock);
593                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
594                         preempt_enable();
595                         return ret;
596                 }
597                 raw_spin_unlock(lock);
598         }
599 }
600
601 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
602 {
603         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
604 }
605
606 #ifdef CONFIG_SMP
607 /*
608  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
609  */
610 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
611 {
612         lockdep_assert_irqs_disabled();
613
614         if (rq_order_less(rq2, rq1))
615                 swap(rq1, rq2);
616
617         raw_spin_rq_lock(rq1);
618         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
619                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
620
621         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
622 }
623 #endif
624
625 /*
626  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
627  */
628 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
629         __acquires(rq->lock)
630 {
631         struct rq *rq;
632
633         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
634
635         for (;;) {
636                 rq = task_rq(p);
637                 raw_spin_rq_lock(rq);
638                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
639                         rq_pin_lock(rq, rf);
640                         return rq;
641                 }
642                 raw_spin_rq_unlock(rq);
643
644                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
645                         cpu_relax();
646         }
647 }
648
649 /*
650  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
651  */
652 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
653         __acquires(p->pi_lock)
654         __acquires(rq->lock)
655 {
656         struct rq *rq;
657
658         for (;;) {
659                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
660                 rq = task_rq(p);
661                 raw_spin_rq_lock(rq);
662                 /*
663                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
664                  *
665                  *      ACQUIRE (rq->lock)
666                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
667                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
668                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
669                  *                                      [L] ->on_rq
670                  *      RELEASE (rq->lock)
671                  *
672                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
673                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
674                  *
675                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
676                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
677                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
678                  */
679                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
680                         rq_pin_lock(rq, rf);
681                         return rq;
682                 }
683                 raw_spin_rq_unlock(rq);
684                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
685
686                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
687                         cpu_relax();
688         }
689 }
690
691 /*
692  * RQ-clock updating methods:
693  */
694
695 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
696 {
697 /*
698  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
699  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
700  */
701         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
702
703 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
704         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
705
706         /*
707          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
708          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
709          * {soft,}irq region.
710          *
711          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
712          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
713          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
714          * monotonic.
715          *
716          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
717          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
718          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
719          * atomic ops.
720          */
721         if (irq_delta > delta)
722                 irq_delta = delta;
723
724         rq->prev_irq_time += irq_delta;
725         delta -= irq_delta;
726         psi_account_irqtime(rq->curr, irq_delta);
727         delayacct_irq(rq->curr, irq_delta);
728 #endif
729 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
730         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
731                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
732                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
733
734                 if (unlikely(steal > delta))
735                         steal = delta;
736
737                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
738                 delta -= steal;
739         }
740 #endif
741
742         rq->clock_task += delta;
743
744 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
745         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
746                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
747 #endif
748         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
749 }
750
751 void update_rq_clock(struct rq *rq)
752 {
753         s64 delta;
754
755         lockdep_assert_rq_held(rq);
756
757         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
758                 return;
759
760 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
761         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
762                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
763         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
764 #endif
765
766         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
767         if (delta < 0)
768                 return;
769         rq->clock += delta;
770         update_rq_clock_task(rq, delta);
771 }
772
773 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
774 /*
775  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
776  */
777
778 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
779 {
780         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
781                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
782 }
783
784 /*
785  * High-resolution timer tick.
786  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
787  */
788 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
789 {
790         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
791         struct rq_flags rf;
792
793         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
794
795         rq_lock(rq, &rf);
796         update_rq_clock(rq);
797         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
798         rq_unlock(rq, &rf);
799
800         return HRTIMER_NORESTART;
801 }
802
803 #ifdef CONFIG_SMP
804
805 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
806 {
807         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
808         ktime_t time = rq->hrtick_time;
809
810         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
811 }
812
813 /*
814  * called from hardirq (IPI) context
815  */
816 static void __hrtick_start(void *arg)
817 {
818         struct rq *rq = arg;
819         struct rq_flags rf;
820
821         rq_lock(rq, &rf);
822         __hrtick_restart(rq);
823         rq_unlock(rq, &rf);
824 }
825
826 /*
827  * Called to set the hrtick timer state.
828  *
829  * called with rq->lock held and irqs disabled
830  */
831 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
832 {
833         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
834         s64 delta;
835
836         /*
837          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
838          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
839          */
840         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
841         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
842
843         if (rq == this_rq())
844                 __hrtick_restart(rq);
845         else
846                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
847 }
848
849 #else
850 /*
851  * Called to set the hrtick timer state.
852  *
853  * called with rq->lock held and irqs disabled
854  */
855 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
856 {
857         /*
858          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
859          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
860          */
861         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
862         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
863                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
864 }
865
866 #endif /* CONFIG_SMP */
867
868 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
869 {
870 #ifdef CONFIG_SMP
871         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
872 #endif
873         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
874         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
875 }
876 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
877 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
878 {
879 }
880
881 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
882 {
883 }
884 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
885
886 /*
887  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
888  */
889 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
890         ({                                                              \
891                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
892                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
893                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
894                                                                         \
895                 do {                                                    \
896                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
897         _val;                                                           \
898 })
899
900 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
901 /*
902  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
903  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
904  * spurious IPIs.
905  */
906 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
907 {
908         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
909         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
910 }
911
912 /*
913  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
914  *
915  * If this returns true, then the idle task promises to call
916  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
917  */
918 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
919 {
920         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
921         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
922
923         do {
924                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
925                         return false;
926                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
927                         return true;
928         } while (!try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED));
929
930         return true;
931 }
932
933 #else
934 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
935 {
936         set_tsk_need_resched(p);
937         return true;
938 }
939
940 #ifdef CONFIG_SMP
941 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
942 {
943         return false;
944 }
945 #endif
946 #endif
947
948 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
949 {
950         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
951
952         /*
953          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
954          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
955          * wakeup due to that.
956          *
957          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
958          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
959          */
960         smp_mb__before_atomic();
961         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
962                 return false;
963
964         /*
965          * The head is context local, there can be no concurrency.
966          */
967         *head->lastp = node;
968         head->lastp = &node->next;
969         return true;
970 }
971
972 /**
973  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
974  * @head: the wake_q_head to add @task to
975  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
976  *
977  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
978  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
979  * instantly.
980  *
981  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
982  * must be ready to be woken at this location.
983  */
984 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
985 {
986         if (__wake_q_add(head, task))
987                 get_task_struct(task);
988 }
989
990 /**
991  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
992  * @head: the wake_q_head to add @task to
993  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
994  *
995  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
996  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
997  * instantly.
998  *
999  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
1000  * must be ready to be woken at this location.
1001  *
1002  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
1003  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
1004  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
1005  * queued for wakeup.
1006  */
1007 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
1008 {
1009         if (!__wake_q_add(head, task))
1010                 put_task_struct(task);
1011 }
1012
1013 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
1014 {
1015         struct wake_q_node *node = head->first;
1016
1017         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
1018                 struct task_struct *task;
1019
1020                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1021                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1022                 node = node->next;
1023                 task->wake_q.next = NULL;
1024
1025                 /*
1026                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1027                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1028                  */
1029                 wake_up_process(task);
1030                 put_task_struct(task);
1031         }
1032 }
1033
1034 /*
1035  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1036  *
1037  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1038  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1039  * the target CPU.
1040  */
1041 void resched_curr(struct rq *rq)
1042 {
1043         struct task_struct *curr = rq->curr;
1044         int cpu;
1045
1046         lockdep_assert_rq_held(rq);
1047
1048         if (test_tsk_need_resched(curr))
1049                 return;
1050
1051         cpu = cpu_of(rq);
1052
1053         if (cpu == smp_processor_id()) {
1054                 set_tsk_need_resched(curr);
1055                 set_preempt_need_resched();
1056                 return;
1057         }
1058
1059         if (set_nr_and_not_polling(curr))
1060                 smp_send_reschedule(cpu);
1061         else
1062                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1063 }
1064
1065 void resched_cpu(int cpu)
1066 {
1067         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1068         unsigned long flags;
1069
1070         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1071         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1072                 resched_curr(rq);
1073         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1074 }
1075
1076 #ifdef CONFIG_SMP
1077 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1078 /*
1079  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1080  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1081  *
1082  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1083  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1084  * (as that CPU's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1085  */
1086 int get_nohz_timer_target(void)
1087 {
1088         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1089         struct sched_domain *sd;
1090         const struct cpumask *hk_mask;
1091
1092         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1093                 if (!idle_cpu(cpu))
1094                         return cpu;
1095                 default_cpu = cpu;
1096         }
1097
1098         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1099
1100         guard(rcu)();
1101
1102         for_each_domain(cpu, sd) {
1103                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1104                         if (cpu == i)
1105                                 continue;
1106
1107                         if (!idle_cpu(i))
1108                                 return i;
1109                 }
1110         }
1111
1112         if (default_cpu == -1)
1113                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1114
1115         return default_cpu;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1120  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1121  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1122  * idle system the next event might even be infinite time into the
1123  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1124  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1125  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1126  * wheel for the next timer event.
1127  */
1128 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1129 {
1130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1131
1132         if (cpu == smp_processor_id())
1133                 return;
1134
1135         /*
1136          * Set TIF_NEED_RESCHED and send an IPI if in the non-polling
1137          * part of the idle loop. This forces an exit from the idle loop
1138          * and a round trip to schedule(). Now this could be optimized
1139          * because a simple new idle loop iteration is enough to
1140          * re-evaluate the next tick. Provided some re-ordering of tick
1141          * nohz functions that would need to follow TIF_NR_POLLING
1142          * clearing:
1143          *
1144          * - On most archs, a simple fetch_or on ti::flags with a
1145          *   "0" value would be enough to know if an IPI needs to be sent.
1146          *
1147          * - x86 needs to perform a last need_resched() check between
1148          *   monitor and mwait which doesn't take timers into account.
1149          *   There a dedicated TIF_TIMER flag would be required to
1150          *   fetch_or here and be checked along with TIF_NEED_RESCHED
1151          *   before mwait().
1152          *
1153          * However, remote timer enqueue is not such a frequent event
1154          * and testing of the above solutions didn't appear to report
1155          * much benefits.
1156          */
1157         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
1158                 smp_send_reschedule(cpu);
1159         else
1160                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1161 }
1162
1163 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1164 {
1165         /*
1166          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1167          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1168          * If needed we can still optimize that later with an
1169          * empty IRQ.
1170          */
1171         if (cpu_is_offline(cpu))
1172                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1173         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1174                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1175                     tick_nohz_tick_stopped())
1176                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1177                 return true;
1178         }
1179
1180         return false;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1185  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1186  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1187  */
1188 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1189 {
1190         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1191                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1192 }
1193
1194 static void nohz_csd_func(void *info)
1195 {
1196         struct rq *rq = info;
1197         int cpu = cpu_of(rq);
1198         unsigned int flags;
1199
1200         /*
1201          * Release the rq::nohz_csd.
1202          */
1203         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1204         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1205
1206         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1207         if (rq->idle_balance && !need_resched()) {
1208                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1209                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1210         }
1211 }
1212
1213 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1214
1215 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1216 static inline bool __need_bw_check(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1217 {
1218         if (rq->nr_running != 1)
1219                 return false;
1220
1221         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1222                 return false;
1223
1224         if (!task_on_rq_queued(p))
1225                 return false;
1226
1227         return true;
1228 }
1229
1230 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1231 {
1232         int fifo_nr_running;
1233
1234         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1235         if (rq->dl.dl_nr_running)
1236                 return false;
1237
1238         /*
1239          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1240          * actual RR behaviour.
1241          */
1242         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1243                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1244                         return true;
1245                 else
1246                         return false;
1247         }
1248
1249         /*
1250          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1251          * forced preemption between FIFO tasks.
1252          */
1253         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1254         if (fifo_nr_running)
1255                 return true;
1256
1257         /*
1258          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
1259          * if there's more than one we need the tick for involuntary
1260          * preemption.
1261          */
1262         if (rq->nr_running > 1)
1263                 return false;
1264
1265         /*
1266          * If there is one task and it has CFS runtime bandwidth constraints
1267          * and it's on the cpu now we don't want to stop the tick.
1268          * This check prevents clearing the bit if a newly enqueued task here is
1269          * dequeued by migrating while the constrained task continues to run.
1270          * E.g. going from 2->1 without going through pick_next_task().
1271          */
1272         if (sched_feat(HZ_BW) && __need_bw_check(rq, rq->curr)) {
1273                 if (cfs_task_bw_constrained(rq->curr))
1274                         return false;
1275         }
1276
1277         return true;
1278 }
1279 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1280 #endif /* CONFIG_SMP */
1281
1282 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1283                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1284 /*
1285  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1286  * node and @up when leaving it for the final time.
1287  *
1288  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1289  */
1290 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1291                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1292 {
1293         struct task_group *parent, *child;
1294         int ret;
1295
1296         parent = from;
1297
1298 down:
1299         ret = (*down)(parent, data);
1300         if (ret)
1301                 goto out;
1302         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1303                 parent = child;
1304                 goto down;
1305
1306 up:
1307                 continue;
1308         }
1309         ret = (*up)(parent, data);
1310         if (ret || parent == from)
1311                 goto out;
1312
1313         child = parent;
1314         parent = parent->parent;
1315         if (parent)
1316                 goto up;
1317 out:
1318         return ret;
1319 }
1320
1321 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1322 {
1323         return 0;
1324 }
1325 #endif
1326
1327 static void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1328 {
1329         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1330         struct load_weight *load = &p->se.load;
1331
1332         /*
1333          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1334          */
1335         if (task_has_idle_policy(p)) {
1336                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1337                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1338                 return;
1339         }
1340
1341         /*
1342          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1343          * weight
1344          */
1345         if (update_load && p->sched_class == &fair_sched_class) {
1346                 reweight_task(p, prio);
1347         } else {
1348                 load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1349                 load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1350         }
1351 }
1352
1353 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1354 /*
1355  * Serializes updates of utilization clamp values
1356  *
1357  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1358  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1359  * support enqueue/dequeue operations.
1360  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1361  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1362  * updates or API abuses.
1363  */
1364 static DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1365
1366 /* Max allowed minimum utilization */
1367 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1368
1369 /* Max allowed maximum utilization */
1370 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1371
1372 /*
1373  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1374  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1375  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1376  *
1377  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1378  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1379  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1380  * battery life.
1381  *
1382  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1383  *
1384  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1385  * above.
1386  */
1387 static unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1388
1389 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1390 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1391
1392 /*
1393  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1394  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1395  * enqueue/dequeue_task().
1396  *
1397  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1398  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1399  *
1400  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1401  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1402  * functionality.
1403  *
1404  * The knobs that would enable this static key are:
1405  *
1406  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1407  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1408  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1409  */
1410 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1411
1412 /* Integer rounded range for each bucket */
1413 #define UCLAMP_BUCKET_DELTA DIV_ROUND_CLOSEST(SCHED_CAPACITY_SCALE, UCLAMP_BUCKETS)
1414
1415 #define for_each_clamp_id(clamp_id) \
1416         for ((clamp_id) = 0; (clamp_id) < UCLAMP_CNT; (clamp_id)++)
1417
1418 static inline unsigned int uclamp_bucket_id(unsigned int clamp_value)
1419 {
1420         return min_t(unsigned int, clamp_value / UCLAMP_BUCKET_DELTA, UCLAMP_BUCKETS - 1);
1421 }
1422
1423 static inline unsigned int uclamp_none(enum uclamp_id clamp_id)
1424 {
1425         if (clamp_id == UCLAMP_MIN)
1426                 return 0;
1427         return SCHED_CAPACITY_SCALE;
1428 }
1429
1430 static inline void uclamp_se_set(struct uclamp_se *uc_se,
1431                                  unsigned int value, bool user_defined)
1432 {
1433         uc_se->value = value;
1434         uc_se->bucket_id = uclamp_bucket_id(value);
1435         uc_se->user_defined = user_defined;
1436 }
1437
1438 static inline unsigned int
1439 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1440                   unsigned int clamp_value)
1441 {
1442         /*
1443          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1444          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1445          * max-clamp.
1446          */
1447         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1448                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1449                 return clamp_value;
1450         }
1451
1452         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1453 }
1454
1455 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1456                                      unsigned int clamp_value)
1457 {
1458         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1459         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1460                 return;
1461
1462         uclamp_rq_set(rq, clamp_id, clamp_value);
1463 }
1464
1465 static inline
1466 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1467                                    unsigned int clamp_value)
1468 {
1469         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1470         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1471
1472         /*
1473          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1474          * top most bucket with tasks in.
1475          */
1476         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1477                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1478                         continue;
1479                 return bucket[bucket_id].value;
1480         }
1481
1482         /* No tasks -- default clamp values */
1483         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1484 }
1485
1486 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1487 {
1488         unsigned int default_util_min;
1489         struct uclamp_se *uc_se;
1490
1491         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1492
1493         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1494
1495         /* Only sync if user didn't override the default */
1496         if (uc_se->user_defined)
1497                 return;
1498
1499         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1500         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1501 }
1502
1503 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1504 {
1505         if (!rt_task(p))
1506                 return;
1507
1508         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1509         guard(task_rq_lock)(p);
1510         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1511 }
1512
1513 static inline struct uclamp_se
1514 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1515 {
1516         /* Copy by value as we could modify it */
1517         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1518 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1519         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1520
1521         /*
1522          * Tasks in autogroups or root task group will be
1523          * restricted by system defaults.
1524          */
1525         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1526                 return uc_req;
1527         if (task_group(p) == &root_task_group)
1528                 return uc_req;
1529
1530         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1531         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1532         value = uc_req.value;
1533         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1534         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1535 #endif
1536
1537         return uc_req;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1542  * priority:
1543  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1544  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1545  *   group or in an autogroup
1546  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1547  */
1548 static inline struct uclamp_se
1549 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1550 {
1551         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1552         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1553
1554         /* System default restrictions always apply */
1555         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1556                 return uc_max;
1557
1558         return uc_req;
1559 }
1560
1561 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1562 {
1563         struct uclamp_se uc_eff;
1564
1565         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1566         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1567                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1568
1569         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1570
1571         return (unsigned long)uc_eff.value;
1572 }
1573
1574 /*
1575  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1576  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1577  * updates the rq's clamp value if required.
1578  *
1579  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1580  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1581  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1582  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1583  */
1584 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1585                                     enum uclamp_id clamp_id)
1586 {
1587         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1588         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1589         struct uclamp_bucket *bucket;
1590
1591         lockdep_assert_rq_held(rq);
1592
1593         /* Update task effective clamp */
1594         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1595
1596         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1597         bucket->tasks++;
1598         uc_se->active = true;
1599
1600         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1601
1602         /*
1603          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1604          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1605          */
1606         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1607                 bucket->value = uc_se->value;
1608
1609         if (uc_se->value > uclamp_rq_get(rq, clamp_id))
1610                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, uc_se->value);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1615  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1616  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1617  *
1618  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1619  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1620  * enforce the expected state and warn.
1621  */
1622 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1623                                     enum uclamp_id clamp_id)
1624 {
1625         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1626         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1627         struct uclamp_bucket *bucket;
1628         unsigned int bkt_clamp;
1629         unsigned int rq_clamp;
1630
1631         lockdep_assert_rq_held(rq);
1632
1633         /*
1634          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1635          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1636          *
1637          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1638          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1639          * here.
1640          *
1641          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1642          * problem too
1643          *
1644          *      enqueue(taskA)
1645          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1646          *      enqueue(taskB)
1647          *      dequeue(taskA)
1648          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1649          *      dequeue(taskB)
1650          *
1651          * where we could end up with stale data in uc_se and
1652          * bucket[uc_se->bucket_id].
1653          *
1654          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1655          */
1656         if (unlikely(!uc_se->active))
1657                 return;
1658
1659         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1660
1661         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1662         if (likely(bucket->tasks))
1663                 bucket->tasks--;
1664
1665         uc_se->active = false;
1666
1667         /*
1668          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1669          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1670          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1671          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1672          */
1673         if (likely(bucket->tasks))
1674                 return;
1675
1676         rq_clamp = uclamp_rq_get(rq, clamp_id);
1677         /*
1678          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1679          * e.g. due to future modification, warn and fixup the expected value.
1680          */
1681         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1682         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1683                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1684                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, bkt_clamp);
1685         }
1686 }
1687
1688 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1689 {
1690         enum uclamp_id clamp_id;
1691
1692         /*
1693          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1694          *
1695          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1696          * sched_uclamp_used is disabled.
1697          */
1698         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1699                 return;
1700
1701         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1702                 return;
1703
1704         for_each_clamp_id(clamp_id)
1705                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1706
1707         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1708         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1709                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1710 }
1711
1712 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1713 {
1714         enum uclamp_id clamp_id;
1715
1716         /*
1717          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1718          *
1719          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1720          * sched_uclamp_used is disabled.
1721          */
1722         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1723                 return;
1724
1725         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1726                 return;
1727
1728         for_each_clamp_id(clamp_id)
1729                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1730 }
1731
1732 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1733                                       enum uclamp_id clamp_id)
1734 {
1735         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1736                 return;
1737
1738         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1739         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1740
1741         /*
1742          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1743          * active tasks on rq.
1744          */
1745         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1746                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1747 }
1748
1749 static inline void
1750 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1751 {
1752         enum uclamp_id clamp_id;
1753         struct rq_flags rf;
1754         struct rq *rq;
1755
1756         /*
1757          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1758          *
1759          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1760          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1761          * enqueues, dequeues and migration operations.
1762          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1763          */
1764         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1765
1766         /*
1767          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1768          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1769          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1770          * it will already see the updated clamp bucket value.
1771          */
1772         for_each_clamp_id(clamp_id)
1773                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1774
1775         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1776 }
1777
1778 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1779 static inline void
1780 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1781 {
1782         struct css_task_iter it;
1783         struct task_struct *p;
1784
1785         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1786         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1787                 uclamp_update_active(p);
1788         css_task_iter_end(&it);
1789 }
1790
1791 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1792 #endif
1793
1794 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1795 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1796 static void uclamp_update_root_tg(void)
1797 {
1798         struct task_group *tg = &root_task_group;
1799
1800         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1801                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1802         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1803                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1804
1805         guard(rcu)();
1806         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1807 }
1808 #else
1809 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1810 #endif
1811
1812 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1813 {
1814         struct task_struct *g, *p;
1815
1816         /*
1817          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1818          *                                        uclamp_min_rt = X;
1819          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1820          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1821          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1822          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1823          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1824          *
1825          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1826          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1827          * task.
1828          */
1829         read_lock(&tasklist_lock);
1830         smp_mb__after_spinlock();
1831         read_unlock(&tasklist_lock);
1832
1833         guard(rcu)();
1834         for_each_process_thread(g, p)
1835                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1836 }
1837
1838 static int sysctl_sched_uclamp_handler(struct ctl_table *table, int write,
1839                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1840 {
1841         bool update_root_tg = false;
1842         int old_min, old_max, old_min_rt;
1843         int result;
1844
1845         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
1846
1847         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1848         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1849         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1850
1851         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1852         if (result)
1853                 goto undo;
1854         if (!write)
1855                 return 0;
1856
1857         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1858             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1859             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1860
1861                 result = -EINVAL;
1862                 goto undo;
1863         }
1864
1865         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1866                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1867                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1868                 update_root_tg = true;
1869         }
1870         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1871                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1872                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1873                 update_root_tg = true;
1874         }
1875
1876         if (update_root_tg) {
1877                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1878                 uclamp_update_root_tg();
1879         }
1880
1881         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1882                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1883                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1884         }
1885
1886         /*
1887          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1888          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1889          * task enqueue time.
1890          */
1891         return 0;
1892
1893 undo:
1894         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1895         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1896         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1897         return result;
1898 }
1899 #endif
1900
1901 static int uclamp_validate(struct task_struct *p,
1902                            const struct sched_attr *attr)
1903 {
1904         int util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
1905         int util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
1906
1907         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN) {
1908                 util_min = attr->sched_util_min;
1909
1910                 if (util_min + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1911                         return -EINVAL;
1912         }
1913
1914         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX) {
1915                 util_max = attr->sched_util_max;
1916
1917                 if (util_max + 1 > SCHED_CAPACITY_SCALE + 1)
1918                         return -EINVAL;
1919         }
1920
1921         if (util_min != -1 && util_max != -1 && util_min > util_max)
1922                 return -EINVAL;
1923
1924         /*
1925          * We have valid uclamp attributes; make sure uclamp is enabled.
1926          *
1927          * We need to do that here, because enabling static branches is a
1928          * blocking operation which obviously cannot be done while holding
1929          * scheduler locks.
1930          */
1931         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1932
1933         return 0;
1934 }
1935
1936 static bool uclamp_reset(const struct sched_attr *attr,
1937                          enum uclamp_id clamp_id,
1938                          struct uclamp_se *uc_se)
1939 {
1940         /* Reset on sched class change for a non user-defined clamp value. */
1941         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)) &&
1942             !uc_se->user_defined)
1943                 return true;
1944
1945         /* Reset on sched_util_{min,max} == -1. */
1946         if (clamp_id == UCLAMP_MIN &&
1947             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1948             attr->sched_util_min == -1) {
1949                 return true;
1950         }
1951
1952         if (clamp_id == UCLAMP_MAX &&
1953             attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1954             attr->sched_util_max == -1) {
1955                 return true;
1956         }
1957
1958         return false;
1959 }
1960
1961 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
1962                                   const struct sched_attr *attr)
1963 {
1964         enum uclamp_id clamp_id;
1965
1966         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1967                 struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp_req[clamp_id];
1968                 unsigned int value;
1969
1970                 if (!uclamp_reset(attr, clamp_id, uc_se))
1971                         continue;
1972
1973                 /*
1974                  * RT by default have a 100% boost value that could be modified
1975                  * at runtime.
1976                  */
1977                 if (unlikely(rt_task(p) && clamp_id == UCLAMP_MIN))
1978                         value = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1979                 else
1980                         value = uclamp_none(clamp_id);
1981
1982                 uclamp_se_set(uc_se, value, false);
1983
1984         }
1985
1986         if (likely(!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)))
1987                 return;
1988
1989         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MIN &&
1990             attr->sched_util_min != -1) {
1991                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1992                               attr->sched_util_min, true);
1993         }
1994
1995         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP_MAX &&
1996             attr->sched_util_max != -1) {
1997                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1998                               attr->sched_util_max, true);
1999         }
2000 }
2001
2002 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
2003 {
2004         enum uclamp_id clamp_id;
2005
2006         /*
2007          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
2008          * as the task is still at its early fork stages.
2009          */
2010         for_each_clamp_id(clamp_id)
2011                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
2012
2013         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
2014                 return;
2015
2016         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2017                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
2018                               uclamp_none(clamp_id), false);
2019         }
2020 }
2021
2022 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
2023 {
2024         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
2025 }
2026
2027 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
2028 {
2029         enum uclamp_id clamp_id;
2030         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
2031
2032         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2033                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
2034                         .value = uclamp_none(clamp_id)
2035                 };
2036         }
2037
2038         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
2039 }
2040
2041 static void __init init_uclamp(void)
2042 {
2043         struct uclamp_se uc_max = {};
2044         enum uclamp_id clamp_id;
2045         int cpu;
2046
2047         for_each_possible_cpu(cpu)
2048                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
2049
2050         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2051                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
2052                               uclamp_none(clamp_id), false);
2053         }
2054
2055         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2056         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2057         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2058                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2059 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2060                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2061                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2062 #endif
2063         }
2064 }
2065
2066 #else /* !CONFIG_UCLAMP_TASK */
2067 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2068 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2069 static inline int uclamp_validate(struct task_struct *p,
2070                                   const struct sched_attr *attr)
2071 {
2072         return -EOPNOTSUPP;
2073 }
2074 static void __setscheduler_uclamp(struct task_struct *p,
2075                                   const struct sched_attr *attr) { }
2076 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2077 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2078 static inline void init_uclamp(void) { }
2079 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2080
2081 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2082 {
2083         return task_on_rq_queued(p);
2084 }
2085
2086 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2087 {
2088         unsigned long ip = 0;
2089         unsigned int state;
2090
2091         if (!p || p == current)
2092                 return 0;
2093
2094         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2095         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2096         state = READ_ONCE(p->__state);
2097         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2098         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2099                 ip = __get_wchan(p);
2100         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2101
2102         return ip;
2103 }
2104
2105 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2106 {
2107         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2108                 update_rq_clock(rq);
2109
2110         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE)) {
2111                 sched_info_enqueue(rq, p);
2112                 psi_enqueue(p, (flags & ENQUEUE_WAKEUP) && !(flags & ENQUEUE_MIGRATED));
2113         }
2114
2115         uclamp_rq_inc(rq, p);
2116         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2117
2118         if (sched_core_enabled(rq))
2119                 sched_core_enqueue(rq, p);
2120 }
2121
2122 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2123 {
2124         if (sched_core_enabled(rq))
2125                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2126
2127         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2128                 update_rq_clock(rq);
2129
2130         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE)) {
2131                 sched_info_dequeue(rq, p);
2132                 psi_dequeue(p, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2133         }
2134
2135         uclamp_rq_dec(rq, p);
2136         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2137 }
2138
2139 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2140 {
2141         if (task_on_rq_migrating(p))
2142                 flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2143         if (flags & ENQUEUE_MIGRATED)
2144                 sched_mm_cid_migrate_to(rq, p);
2145
2146         enqueue_task(rq, p, flags);
2147
2148         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_QUEUED);
2149         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(p->on_rq);
2150 }
2151
2152 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2153 {
2154         WRITE_ONCE(p->on_rq, (flags & DEQUEUE_SLEEP) ? 0 : TASK_ON_RQ_MIGRATING);
2155         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(p->on_rq);
2156
2157         dequeue_task(rq, p, flags);
2158 }
2159
2160 static inline int __normal_prio(int policy, int rt_prio, int nice)
2161 {
2162         int prio;
2163
2164         if (dl_policy(policy))
2165                 prio = MAX_DL_PRIO - 1;
2166         else if (rt_policy(policy))
2167                 prio = MAX_RT_PRIO - 1 - rt_prio;
2168         else
2169                 prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2170
2171         return prio;
2172 }
2173
2174 /*
2175  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2176  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2177  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2178  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2179  * estimator recalculates.
2180  */
2181 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2182 {
2183         return __normal_prio(p->policy, p->rt_priority, PRIO_TO_NICE(p->static_prio));
2184 }
2185
2186 /*
2187  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2188  * taken into account by the scheduler. This value might
2189  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2190  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2191  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2192  */
2193 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2194 {
2195         p->normal_prio = normal_prio(p);
2196         /*
2197          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2198          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2199          * to the normal priority:
2200          */
2201         if (!rt_prio(p->prio))
2202                 return p->normal_prio;
2203         return p->prio;
2204 }
2205
2206 /**
2207  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2208  * @p: the task in question.
2209  *
2210  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2211  */
2212 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2213 {
2214         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2215 }
2216
2217 /*
2218  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2219  * use the balance_callback list if you want balancing.
2220  *
2221  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2222  * balance_callback().
2223  */
2224 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2225                                        const struct sched_class *prev_class,
2226                                        int oldprio)
2227 {
2228         if (prev_class != p->sched_class) {
2229                 if (prev_class->switched_from)
2230                         prev_class->switched_from(rq, p);
2231
2232                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2233         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2234                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2235 }
2236
2237 void wakeup_preempt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2238 {
2239         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class)
2240                 rq->curr->sched_class->wakeup_preempt(rq, p, flags);
2241         else if (sched_class_above(p->sched_class, rq->curr->sched_class))
2242                 resched_curr(rq);
2243
2244         /*
2245          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2246          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2247          */
2248         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2249                 rq_clock_skip_update(rq);
2250 }
2251
2252 static __always_inline
2253 int __task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2254 {
2255         if (READ_ONCE(p->__state) & state)
2256                 return 1;
2257
2258         if (READ_ONCE(p->saved_state) & state)
2259                 return -1;
2260
2261         return 0;
2262 }
2263
2264 static __always_inline
2265 int task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2266 {
2267         /*
2268          * Serialize against current_save_and_set_rtlock_wait_state(),
2269          * current_restore_rtlock_saved_state(), and __refrigerator().
2270          */
2271         guard(raw_spinlock_irq)(&p->pi_lock);
2272         return __task_state_match(p, state);
2273 }
2274
2275 /*
2276  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2277  *
2278  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
2279  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
2280  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
2281  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
2282  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
2283  * whole time.
2284  *
2285  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2286  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2287  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2288  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2289  * waiting to become inactive.
2290  */
2291 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
2292 {
2293         int running, queued, match;
2294         struct rq_flags rf;
2295         unsigned long ncsw;
2296         struct rq *rq;
2297
2298         for (;;) {
2299                 /*
2300                  * We do the initial early heuristics without holding
2301                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2302                  * the runqueue lock when things look like they will
2303                  * work out!
2304                  */
2305                 rq = task_rq(p);
2306
2307                 /*
2308                  * If the task is actively running on another CPU
2309                  * still, just relax and busy-wait without holding
2310                  * any locks.
2311                  *
2312                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2313                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2314                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
2315                  * return false if the runqueue has changed and p
2316                  * is actually now running somewhere else!
2317                  */
2318                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
2319                         if (!task_state_match(p, match_state))
2320                                 return 0;
2321                         cpu_relax();
2322                 }
2323
2324                 /*
2325                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2326                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2327                  * just go back and repeat.
2328                  */
2329                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2330                 trace_sched_wait_task(p);
2331                 running = task_on_cpu(rq, p);
2332                 queued = task_on_rq_queued(p);
2333                 ncsw = 0;
2334                 if ((match = __task_state_match(p, match_state))) {
2335                         /*
2336                          * When matching on p->saved_state, consider this task
2337                          * still queued so it will wait.
2338                          */
2339                         if (match < 0)
2340                                 queued = 1;
2341                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2342                 }
2343                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2344
2345                 /*
2346                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2347                  */
2348                 if (unlikely(!ncsw))
2349                         break;
2350
2351                 /*
2352                  * Was it really running after all now that we
2353                  * checked with the proper locks actually held?
2354                  *
2355                  * Oops. Go back and try again..
2356                  */
2357                 if (unlikely(running)) {
2358                         cpu_relax();
2359                         continue;
2360                 }
2361
2362                 /*
2363                  * It's not enough that it's not actively running,
2364                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2365                  * preempted!
2366                  *
2367                  * So if it was still runnable (but just not actively
2368                  * running right now), it's preempted, and we should
2369                  * yield - it could be a while.
2370                  */
2371                 if (unlikely(queued)) {
2372                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2373
2374                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2375                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
2376                         continue;
2377                 }
2378
2379                 /*
2380                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2381                  * runnable, which means that it will never become
2382                  * running in the future either. We're all done!
2383                  */
2384                 break;
2385         }
2386
2387         return ncsw;
2388 }
2389
2390 #ifdef CONFIG_SMP
2391
2392 static void
2393 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2394
2395 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
2396                                   struct affinity_context *ctx);
2397
2398 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2399 {
2400         struct affinity_context ac = {
2401                 .new_mask  = cpumask_of(rq->cpu),
2402                 .flags     = SCA_MIGRATE_DISABLE,
2403         };
2404
2405         if (likely(!p->migration_disabled))
2406                 return;
2407
2408         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2409                 return;
2410
2411         /*
2412          * Violates locking rules! see comment in __do_set_cpus_allowed().
2413          */
2414         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2415 }
2416
2417 void migrate_disable(void)
2418 {
2419         struct task_struct *p = current;
2420
2421         if (p->migration_disabled) {
2422                 p->migration_disabled++;
2423                 return;
2424         }
2425
2426         guard(preempt)();
2427         this_rq()->nr_pinned++;
2428         p->migration_disabled = 1;
2429 }
2430 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2431
2432 void migrate_enable(void)
2433 {
2434         struct task_struct *p = current;
2435         struct affinity_context ac = {
2436                 .new_mask  = &p->cpus_mask,
2437                 .flags     = SCA_MIGRATE_ENABLE,
2438         };
2439
2440         if (p->migration_disabled > 1) {
2441                 p->migration_disabled--;
2442                 return;
2443         }
2444
2445         if (WARN_ON_ONCE(!p->migration_disabled))
2446                 return;
2447
2448         /*
2449          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2450          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2451          */
2452         guard(preempt)();
2453         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2454                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
2455         /*
2456          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2457          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2458          * select_fallback_rq) get confused.
2459          */
2460         barrier();
2461         p->migration_disabled = 0;
2462         this_rq()->nr_pinned--;
2463 }
2464 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2465
2466 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2467 {
2468         return rq->nr_pinned;
2469 }
2470
2471 /*
2472  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2473  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2474  */
2475 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2476 {
2477         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2478         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
2479                 return false;
2480
2481         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2482         if (is_migration_disabled(p))
2483                 return cpu_online(cpu);
2484
2485         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2486         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2487                 return cpu_active(cpu) && task_cpu_possible(cpu, p);
2488
2489         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2490         if (kthread_is_per_cpu(p))
2491                 return cpu_online(cpu);
2492
2493         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2494         if (cpu_dying(cpu))
2495                 return false;
2496
2497         /* But are allowed during online. */
2498         return cpu_online(cpu);
2499 }
2500
2501 /*
2502  * This is how migration works:
2503  *
2504  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2505  *    stop_one_cpu().
2506  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2507  *    off the CPU)
2508  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2509  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2510  *    it and puts it into the right queue.
2511  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2512  *    is done.
2513  */
2514
2515 /*
2516  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2517  *
2518  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2519  */
2520 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2521                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2522 {
2523         lockdep_assert_rq_held(rq);
2524
2525         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2526         set_task_cpu(p, new_cpu);
2527         rq_unlock(rq, rf);
2528
2529         rq = cpu_rq(new_cpu);
2530
2531         rq_lock(rq, rf);
2532         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2533         activate_task(rq, p, 0);
2534         wakeup_preempt(rq, p, 0);
2535
2536         return rq;
2537 }
2538
2539 struct migration_arg {
2540         struct task_struct              *task;
2541         int                             dest_cpu;
2542         struct set_affinity_pending     *pending;
2543 };
2544
2545 /*
2546  * @refs: number of wait_for_completion()
2547  * @stop_pending: is @stop_work in use
2548  */
2549 struct set_affinity_pending {
2550         refcount_t              refs;
2551         unsigned int            stop_pending;
2552         struct completion       done;
2553         struct cpu_stop_work    stop_work;
2554         struct migration_arg    arg;
2555 };
2556
2557 /*
2558  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2559  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2560  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2561  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2562  *
2563  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2564  * as the task is no longer on this CPU.
2565  */
2566 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2567                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2568 {
2569         /* Affinity changed (again). */
2570         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2571                 return rq;
2572
2573         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2574
2575         return rq;
2576 }
2577
2578 /*
2579  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
2580  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2581  * 'pushing' onto another runqueue.
2582  */
2583 static int migration_cpu_stop(void *data)
2584 {
2585         struct migration_arg *arg = data;
2586         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2587         struct task_struct *p = arg->task;
2588         struct rq *rq = this_rq();
2589         bool complete = false;
2590         struct rq_flags rf;
2591
2592         /*
2593          * The original target CPU might have gone down and we might
2594          * be on another CPU but it doesn't matter.
2595          */
2596         local_irq_save(rf.flags);
2597         /*
2598          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2599          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2600          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2601          */
2602         flush_smp_call_function_queue();
2603
2604         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2605         rq_lock(rq, &rf);
2606
2607         /*
2608          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2609          * p->migration_pending must have remained stable.
2610          */
2611         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2612
2613         /*
2614          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2615          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2616          * we're holding p->pi_lock.
2617          */
2618         if (task_rq(p) == rq) {
2619                 if (is_migration_disabled(p))
2620                         goto out;
2621
2622                 if (pending) {
2623                         p->migration_pending = NULL;
2624                         complete = true;
2625
2626                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2627                                 goto out;
2628                 }
2629
2630                 if (task_on_rq_queued(p)) {
2631                         update_rq_clock(rq);
2632                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2633                 } else {
2634                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2635                 }
2636
2637                 /*
2638                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2639                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2640                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2641                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2642                  */
2643
2644         } else if (pending) {
2645                 /*
2646                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2647                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2648                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2649                  *
2650                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2651                  * more likely.
2652                  */
2653
2654                 /*
2655                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2656                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2657                  * somewhere allowed, we're done.
2658                  */
2659                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2660                         p->migration_pending = NULL;
2661                         complete = true;
2662                         goto out;
2663                 }
2664
2665                 /*
2666                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2667                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2668                  * it.
2669                  */
2670                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2671                 preempt_disable();
2672                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2673                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2674                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2675                 preempt_enable();
2676                 return 0;
2677         }
2678 out:
2679         if (pending)
2680                 pending->stop_pending = false;
2681         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2682
2683         if (complete)
2684                 complete_all(&pending->done);
2685
2686         return 0;
2687 }
2688
2689 int push_cpu_stop(void *arg)
2690 {
2691         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2692         struct task_struct *p = arg;
2693
2694         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2695         raw_spin_rq_lock(rq);
2696
2697         if (task_rq(p) != rq)
2698                 goto out_unlock;
2699
2700         if (is_migration_disabled(p)) {
2701                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2702                 goto out_unlock;
2703         }
2704
2705         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2706
2707         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2708                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2709
2710         if (!lowest_rq)
2711                 goto out_unlock;
2712
2713         // XXX validate p is still the highest prio task
2714         if (task_rq(p) == rq) {
2715                 deactivate_task(rq, p, 0);
2716                 set_task_cpu(p, lowest_rq->cpu);
2717                 activate_task(lowest_rq, p, 0);
2718                 resched_curr(lowest_rq);
2719         }
2720
2721         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2722
2723 out_unlock:
2724         rq->push_busy = false;
2725         raw_spin_rq_unlock(rq);
2726         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2727
2728         put_task_struct(p);
2729         return 0;
2730 }
2731
2732 /*
2733  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2734  * actually call this function.
2735  */
2736 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2737 {
2738         if (ctx->flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2739                 p->cpus_ptr = ctx->new_mask;
2740                 return;
2741         }
2742
2743         cpumask_copy(&p->cpus_mask, ctx->new_mask);
2744         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(ctx->new_mask);
2745
2746         /*
2747          * Swap in a new user_cpus_ptr if SCA_USER flag set
2748          */
2749         if (ctx->flags & SCA_USER)
2750                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
2751 }
2752
2753 static void
2754 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2755 {
2756         struct rq *rq = task_rq(p);
2757         bool queued, running;
2758
2759         /*
2760          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2761          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2762          * p->pi_lock.
2763          *
2764          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2765          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2766          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2767          * before finish_task().
2768          *
2769          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2770          */
2771         if (ctx->flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2772                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2773         else
2774                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2775
2776         queued = task_on_rq_queued(p);
2777         running = task_current(rq, p);
2778
2779         if (queued) {
2780                 /*
2781                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2782                  * holding rq->lock.
2783                  */
2784                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2785                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2786         }
2787         if (running)
2788                 put_prev_task(rq, p);
2789
2790         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, ctx);
2791
2792         if (queued)
2793                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2794         if (running)
2795                 set_next_task(rq, p);
2796 }
2797
2798 /*
2799  * Used for kthread_bind() and select_fallback_rq(), in both cases the user
2800  * affinity (if any) should be destroyed too.
2801  */
2802 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2803 {
2804         struct affinity_context ac = {
2805                 .new_mask  = new_mask,
2806                 .user_mask = NULL,
2807                 .flags     = SCA_USER,  /* clear the user requested mask */
2808         };
2809         union cpumask_rcuhead {
2810                 cpumask_t cpumask;
2811                 struct rcu_head rcu;
2812         };
2813
2814         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2815
2816         /*
2817          * Because this is called with p->pi_lock held, it is not possible
2818          * to use kfree() here (when PREEMPT_RT=y), therefore punt to using
2819          * kfree_rcu().
2820          */
2821         kfree_rcu((union cpumask_rcuhead *)ac.user_mask, rcu);
2822 }
2823
2824 static cpumask_t *alloc_user_cpus_ptr(int node)
2825 {
2826         /*
2827          * See do_set_cpus_allowed() above for the rcu_head usage.
2828          */
2829         int size = max_t(int, cpumask_size(), sizeof(struct rcu_head));
2830
2831         return kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
2832 }
2833
2834 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2835                       int node)
2836 {
2837         cpumask_t *user_mask;
2838         unsigned long flags;
2839
2840         /*
2841          * Always clear dst->user_cpus_ptr first as their user_cpus_ptr's
2842          * may differ by now due to racing.
2843          */
2844         dst->user_cpus_ptr = NULL;
2845
2846         /*
2847          * This check is racy and losing the race is a valid situation.
2848          * It is not worth the extra overhead of taking the pi_lock on
2849          * every fork/clone.
2850          */
2851         if (data_race(!src->user_cpus_ptr))
2852                 return 0;
2853
2854         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(node);
2855         if (!user_mask)
2856                 return -ENOMEM;
2857
2858         /*
2859          * Use pi_lock to protect content of user_cpus_ptr
2860          *
2861          * Though unlikely, user_cpus_ptr can be reset to NULL by a concurrent
2862          * do_set_cpus_allowed().
2863          */
2864         raw_spin_lock_irqsave(&src->pi_lock, flags);
2865         if (src->user_cpus_ptr) {
2866                 swap(dst->user_cpus_ptr, user_mask);
2867                 cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2868         }
2869         raw_spin_unlock_irqrestore(&src->pi_lock, flags);
2870
2871         if (unlikely(user_mask))
2872                 kfree(user_mask);
2873
2874         return 0;
2875 }
2876
2877 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2878 {
2879         struct cpumask *user_mask = NULL;
2880
2881         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2882
2883         return user_mask;
2884 }
2885
2886 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2887 {
2888         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2889 }
2890
2891 /*
2892  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2893  *
2894  *
2895  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2896  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2897  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2898  *
2899  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2900  * Consider:
2901  *
2902  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2903  *
2904  *     P0@CPU0                  P1
2905  *
2906  *     migrate_disable();
2907  *     <preempted>
2908  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2909  *
2910  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2911  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2912  * This means we need the following scheme:
2913  *
2914  *     P0@CPU0                  P1
2915  *
2916  *     migrate_disable();
2917  *     <preempted>
2918  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2919  *                                <blocks>
2920  *     <resumes>
2921  *     migrate_enable();
2922  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2923  *       <wakes local stopper>
2924  *                         `--> <woken on migration completion>
2925  *
2926  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2927  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2928  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2929  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2930  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2931  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2932  * moment.
2933  *
2934  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2935  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2936  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2937  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2938  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2939  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2940  *
2941  *
2942  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2943  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2944  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2945  * Migrate-Disable. Consider:
2946  *
2947  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2948  *
2949  *     CPU0               P1                            P2
2950  *     <P0>
2951  *       migrate_disable();
2952  *       <preempted>
2953  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2954  *                          <blocks>
2955  *     <migration/0>
2956  *       migration_cpu_stop()
2957  *         is_migration_disabled()
2958  *           <bails>
2959  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2960  *                                                         <signal completion>
2961  *                          <awakes>
2962  *
2963  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2964  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2965  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2966  */
2967 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2968                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2969         __releases(rq->lock)
2970         __releases(p->pi_lock)
2971 {
2972         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2973         bool stop_pending, complete = false;
2974
2975         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2976         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2977                 struct task_struct *push_task = NULL;
2978
2979                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2980                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2981                         rq->push_busy = true;
2982                         push_task = get_task_struct(p);
2983                 }
2984
2985                 /*
2986                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2987                  * then complete now.
2988                  */
2989                 pending = p->migration_pending;
2990                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2991                         p->migration_pending = NULL;
2992                         complete = true;
2993                 }
2994
2995                 preempt_disable();
2996                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2997                 if (push_task) {
2998                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2999                                             p, &rq->push_work);
3000                 }
3001                 preempt_enable();
3002
3003                 if (complete)
3004                         complete_all(&pending->done);
3005
3006                 return 0;
3007         }
3008
3009         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3010                 /* serialized by p->pi_lock */
3011                 if (!p->migration_pending) {
3012                         /* Install the request */
3013                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
3014                         init_completion(&my_pending.done);
3015                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
3016                                 .task = p,
3017                                 .dest_cpu = dest_cpu,
3018                                 .pending = &my_pending,
3019                         };
3020
3021                         p->migration_pending = &my_pending;
3022                 } else {
3023                         pending = p->migration_pending;
3024                         refcount_inc(&pending->refs);
3025                         /*
3026                          * Affinity has changed, but we've already installed a
3027                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
3028                          * we risk a completion of the pending despite having a
3029                          * task on a disallowed CPU.
3030                          *
3031                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
3032                          */
3033                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
3034                 }
3035         }
3036         pending = p->migration_pending;
3037         /*
3038          * - !MIGRATE_ENABLE:
3039          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
3040          *
3041          * - MIGRATE_ENABLE:
3042          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
3043          *   the only way that can happen is because of a concurrent
3044          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
3045          *   pending completion.
3046          *
3047          * Either way, we really should have a @pending here.
3048          */
3049         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
3050                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3051                 return -EINVAL;
3052         }
3053
3054         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
3055                 /*
3056                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
3057                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
3058                  * and have the stopper function handle it all race-free.
3059                  */
3060                 stop_pending = pending->stop_pending;
3061                 if (!stop_pending)
3062                         pending->stop_pending = true;
3063
3064                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3065                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
3066
3067                 preempt_disable();
3068                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3069                 if (!stop_pending) {
3070                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
3071                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
3072                 }
3073                 preempt_enable();
3074
3075                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3076                         return 0;
3077         } else {
3078
3079                 if (!is_migration_disabled(p)) {
3080                         if (task_on_rq_queued(p))
3081                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
3082
3083                         if (!pending->stop_pending) {
3084                                 p->migration_pending = NULL;
3085                                 complete = true;
3086                         }
3087                 }
3088                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3089
3090                 if (complete)
3091                         complete_all(&pending->done);
3092         }
3093
3094         wait_for_completion(&pending->done);
3095
3096         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
3097                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
3098
3099         /*
3100          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
3101          * have seen the completion and decremented the refcount
3102          */
3103         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
3104
3105         /* ARGH */
3106         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
3107
3108         return 0;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
3113  */
3114 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
3115                                          struct affinity_context *ctx,
3116                                          struct rq *rq,
3117                                          struct rq_flags *rf)
3118         __releases(rq->lock)
3119         __releases(p->pi_lock)
3120 {
3121         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3122         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
3123         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
3124         unsigned int dest_cpu;
3125         int ret = 0;
3126
3127         update_rq_clock(rq);
3128
3129         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
3130                 /*
3131                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
3132                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
3133                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
3134                  *
3135                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
3136                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
3137                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
3138                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
3139                  */
3140                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
3141         }
3142
3143         if (!kthread && !cpumask_subset(ctx->new_mask, cpu_allowed_mask)) {
3144                 ret = -EINVAL;
3145                 goto out;
3146         }
3147
3148         /*
3149          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
3150          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
3151          */
3152         if ((ctx->flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
3153                 ret = -EINVAL;
3154                 goto out;
3155         }
3156
3157         if (!(ctx->flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3158                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, ctx->new_mask)) {
3159                         if (ctx->flags & SCA_USER)
3160                                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
3161                         goto out;
3162                 }
3163
3164                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
3165                                  is_migration_disabled(p) &&
3166                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), ctx->new_mask))) {
3167                         ret = -EBUSY;
3168                         goto out;
3169                 }
3170         }
3171
3172         /*
3173          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
3174          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
3175          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
3176          */
3177         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, ctx->new_mask);
3178         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
3179                 ret = -EINVAL;
3180                 goto out;
3181         }
3182
3183         __do_set_cpus_allowed(p, ctx);
3184
3185         return affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, ctx->flags);
3186
3187 out:
3188         task_rq_unlock(rq, p, rf);
3189
3190         return ret;
3191 }
3192
3193 /*
3194  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
3195  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
3196  * is removed from the allowed bitmask.
3197  *
3198  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
3199  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
3200  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
3201  */
3202 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3203                                   struct affinity_context *ctx)
3204 {
3205         struct rq_flags rf;
3206         struct rq *rq;
3207
3208         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3209         /*
3210          * Masking should be skipped if SCA_USER or any of the SCA_MIGRATE_*
3211          * flags are set.
3212          */
3213         if (p->user_cpus_ptr &&
3214             !(ctx->flags & (SCA_USER | SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) &&
3215             cpumask_and(rq->scratch_mask, ctx->new_mask, p->user_cpus_ptr))
3216                 ctx->new_mask = rq->scratch_mask;
3217
3218         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, ctx, rq, &rf);
3219 }
3220
3221 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3222 {
3223         struct affinity_context ac = {
3224                 .new_mask  = new_mask,
3225                 .flags     = 0,
3226         };
3227
3228         return __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
3229 }
3230 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
3231
3232 /*
3233  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
3234  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask.
3235  * If user_cpus_ptr is defined, use it as the basis for restricting CPU
3236  * affinity or use cpu_online_mask instead.
3237  *
3238  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
3239  * -EINVAL.
3240  */
3241 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3242                                      struct cpumask *new_mask,
3243                                      const struct cpumask *subset_mask)
3244 {
3245         struct affinity_context ac = {
3246                 .new_mask  = new_mask,
3247                 .flags     = 0,
3248         };
3249         struct rq_flags rf;
3250         struct rq *rq;
3251         int err;
3252
3253         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3254
3255         /*
3256          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
3257          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
3258          * mask entirely.
3259          */
3260         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
3261                 err = -EPERM;
3262                 goto err_unlock;
3263         }
3264
3265         if (!cpumask_and(new_mask, task_user_cpus(p), subset_mask)) {
3266                 err = -EINVAL;
3267                 goto err_unlock;
3268         }
3269
3270         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, &ac, rq, &rf);
3271
3272 err_unlock:
3273         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3274         return err;
3275 }
3276
3277 /*
3278  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3279  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpus_ptr to a copy of the
3280  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3281  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3282  */
3283 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3284 {
3285         cpumask_var_t new_mask;
3286         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3287
3288         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3289
3290         /*
3291          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3292          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3293          * lock to ensure that the migration succeeds.
3294          */
3295         cpus_read_lock();
3296         if (!cpumask_available(new_mask))
3297                 goto out_set_mask;
3298
3299         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3300                 goto out_free_mask;
3301
3302         /*
3303          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3304          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3305          */
3306         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3307         override_mask = new_mask;
3308
3309 out_set_mask:
3310         if (printk_ratelimit()) {
3311                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3312                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3313                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3314         }
3315
3316         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3317 out_free_mask:
3318         cpus_read_unlock();
3319         free_cpumask_var(new_mask);
3320 }
3321
3322 static int
3323 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
3324
3325 /*
3326  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3327  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr().
3328  *
3329  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3330  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3331  */
3332 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3333 {
3334         struct affinity_context ac = {
3335                 .new_mask  = task_user_cpus(p),
3336                 .flags     = 0,
3337         };
3338         int ret;
3339
3340         /*
3341          * Try to restore the old affinity mask with __sched_setaffinity().
3342          * Cpuset masking will be done there too.
3343          */
3344         ret = __sched_setaffinity(p, &ac);
3345         WARN_ON_ONCE(ret);
3346 }
3347
3348 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3349 {
3350 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3351         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3352
3353         /*
3354          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3355          * ttwu() will sort out the placement.
3356          */
3357         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3358
3359         /*
3360          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3361          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3362          * time relying on p->on_rq.
3363          */
3364         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3365                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3366                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3367
3368 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3369         /*
3370          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3371          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3372          *
3373          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3374          * see task_group().
3375          *
3376          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3377          * task_rq_lock().
3378          */
3379         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3380                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3381 #endif
3382         /*
3383          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3384          */
3385         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3386
3387         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3388 #endif
3389
3390         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3391
3392         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3393                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3394                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3395                 p->se.nr_migrations++;
3396                 rseq_migrate(p);
3397                 sched_mm_cid_migrate_from(p);
3398                 perf_event_task_migrate(p);
3399         }
3400
3401         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3402 }
3403
3404 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3405 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3406 {
3407         if (task_on_rq_queued(p)) {
3408                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3409                 struct rq_flags srf, drf;
3410
3411                 src_rq = task_rq(p);
3412                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3413
3414                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3415                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3416
3417                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
3418                 set_task_cpu(p, cpu);
3419                 activate_task(dst_rq, p, 0);
3420                 wakeup_preempt(dst_rq, p, 0);
3421
3422                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3423                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3424
3425         } else {
3426                 /*
3427                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3428                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3429                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3430                  */
3431                 p->wake_cpu = cpu;
3432         }
3433 }
3434
3435 struct migration_swap_arg {
3436         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3437         int src_cpu, dst_cpu;
3438 };
3439
3440 static int migrate_swap_stop(void *data)
3441 {
3442         struct migration_swap_arg *arg = data;
3443         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3444
3445         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3446                 return -EAGAIN;
3447
3448         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3449         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3450
3451         guard(double_raw_spinlock)(&arg->src_task->pi_lock, &arg->dst_task->pi_lock);
3452         guard(double_rq_lock)(src_rq, dst_rq);
3453
3454         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3455                 return -EAGAIN;
3456
3457         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3458                 return -EAGAIN;
3459
3460         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3461                 return -EAGAIN;
3462
3463         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3464                 return -EAGAIN;
3465
3466         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3467         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3468
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 /*
3473  * Cross migrate two tasks
3474  */
3475 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3476                 int target_cpu, int curr_cpu)
3477 {
3478         struct migration_swap_arg arg;
3479         int ret = -EINVAL;
3480
3481         arg = (struct migration_swap_arg){
3482                 .src_task = cur,
3483                 .src_cpu = curr_cpu,
3484                 .dst_task = p,
3485                 .dst_cpu = target_cpu,
3486         };
3487
3488         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3489                 goto out;
3490
3491         /*
3492          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3493          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3494          */
3495         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3496                 goto out;
3497
3498         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3499                 goto out;
3500
3501         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3502                 goto out;
3503
3504         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3505         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3506
3507 out:
3508         return ret;
3509 }
3510 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3511
3512 /***
3513  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3514  * @p: the to-be-kicked thread
3515  *
3516  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3517  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3518  *
3519  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3520  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3521  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3522  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3523  * achieved as well.
3524  */
3525 void kick_process(struct task_struct *p)
3526 {
3527         guard(preempt)();
3528         int cpu = task_cpu(p);
3529
3530         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3531                 smp_send_reschedule(cpu);
3532 }
3533 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3534
3535 /*
3536  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3537  *
3538  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3539  *
3540  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3541  *
3542  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3543  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3544  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3545  *    see it.
3546  *
3547  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3548  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3549  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3550  *    off.
3551  *
3552  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3553  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3554  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3555  * to satisfy the above rules.
3556  */
3557 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3558 {
3559         int nid = cpu_to_node(cpu);
3560         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3561         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3562         int dest_cpu;
3563
3564         /*
3565          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3566          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3567          * select the CPU on the other node.
3568          */
3569         if (nid != -1) {
3570                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3571
3572                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3573                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3574                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3575                                 return dest_cpu;
3576                 }
3577         }
3578
3579         for (;;) {
3580                 /* Any allowed, online CPU? */
3581                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3582                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3583                                 continue;
3584
3585                         goto out;
3586                 }
3587
3588                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3589                 switch (state) {
3590                 case cpuset:
3591                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3592                                 state = possible;
3593                                 break;
3594                         }
3595                         fallthrough;
3596                 case possible:
3597                         /*
3598                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3599                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3600                          *
3601                          * More yuck to audit.
3602                          */
3603                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3604                         state = fail;
3605                         break;
3606                 case fail:
3607                         BUG();
3608                         break;
3609                 }
3610         }
3611
3612 out:
3613         if (state != cpuset) {
3614                 /*
3615                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3616                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3617                  * leave kernel.
3618                  */
3619                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3620                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3621                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3622                 }
3623         }
3624
3625         return dest_cpu;
3626 }
3627
3628 /*
3629  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3630  */
3631 static inline
3632 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3633 {
3634         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3635
3636         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p))
3637                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, wake_flags);
3638         else
3639                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3640
3641         /*
3642          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3643          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3644          * CPU.
3645          *
3646          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3647          *
3648          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3649          *   not worry about this generic constraint ]
3650          */
3651         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3652                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3653
3654         return cpu;
3655 }
3656
3657 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3658 {
3659         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3660         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3661         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3662
3663         if (stop) {
3664                 /*
3665                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3666                  * userspace knows about and won't get confused about.
3667                  *
3668                  * Also, it will make PI more or less work without too
3669                  * much confusion -- but then, stop work should not
3670                  * rely on PI working anyway.
3671                  */
3672                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3673
3674                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3675
3676                 /*
3677                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3678                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3679                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3680                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3681                  * around the current task.
3682                  *
3683                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3684                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3685                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3686                  * own class.
3687                  */
3688                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3689         }
3690
3691         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3692
3693         if (old_stop) {
3694                 /*
3695                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3696                  * it can die in pieces.
3697                  */
3698                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3699         }
3700 }
3701
3702 #else /* CONFIG_SMP */
3703
3704 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3705                                          struct affinity_context *ctx)
3706 {
3707         return set_cpus_allowed_ptr(p, ctx->new_mask);
3708 }
3709
3710 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3711
3712 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3713 {
3714         return false;
3715 }
3716
3717 static inline cpumask_t *alloc_user_cpus_ptr(int node)
3718 {
3719         return NULL;
3720 }
3721
3722 #endif /* !CONFIG_SMP */
3723
3724 static void
3725 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3726 {
3727         struct rq *rq;
3728
3729         if (!schedstat_enabled())
3730                 return;
3731
3732         rq = this_rq();
3733
3734 #ifdef CONFIG_SMP
3735         if (cpu == rq->cpu) {
3736                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3737                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3738         } else {
3739                 struct sched_domain *sd;
3740
3741                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3742
3743                 guard(rcu)();
3744                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3745                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3746                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3747                                 break;
3748                         }
3749                 }
3750         }
3751
3752         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3753                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3754 #endif /* CONFIG_SMP */
3755
3756         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3757         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3758
3759         if (wake_flags & WF_SYNC)
3760                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3761 }
3762
3763 /*
3764  * Mark the task runnable.
3765  */
3766 static inline void ttwu_do_wakeup(struct task_struct *p)
3767 {
3768         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3769         trace_sched_wakeup(p);
3770 }
3771
3772 static void
3773 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3774                  struct rq_flags *rf)
3775 {
3776         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3777
3778         lockdep_assert_rq_held(rq);
3779
3780         if (p->sched_contributes_to_load)
3781                 rq->nr_uninterruptible--;
3782
3783 #ifdef CONFIG_SMP
3784         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3785                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3786         else
3787 #endif
3788         if (p->in_iowait) {
3789                 delayacct_blkio_end(p);
3790                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3791         }
3792
3793         activate_task(rq, p, en_flags);
3794         wakeup_preempt(rq, p, wake_flags);
3795
3796         ttwu_do_wakeup(p);
3797
3798 #ifdef CONFIG_SMP
3799         if (p->sched_class->task_woken) {
3800                 /*
3801                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3802                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3803                  */
3804                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3805                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3806                 rq_repin_lock(rq, rf);
3807         }
3808
3809         if (rq->idle_stamp) {
3810                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3811                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3812
3813                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3814
3815                 if (rq->avg_idle > max)
3816                         rq->avg_idle = max;
3817
3818                 rq->idle_stamp = 0;
3819         }
3820 #endif
3821
3822         p->dl_server = NULL;
3823 }
3824
3825 /*
3826  * Consider @p being inside a wait loop:
3827  *
3828  *   for (;;) {
3829  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3830  *
3831  *      if (CONDITION)
3832  *         break;
3833  *
3834  *      schedule();
3835  *   }
3836  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3837  *
3838  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3839  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3840  * an atomic manner.
3841  *
3842  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3843  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3844  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3845  * need to do a full wakeup with enqueue.
3846  *
3847  * Returns: %true when the wakeup is done,
3848  *          %false otherwise.
3849  */
3850 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3851 {
3852         struct rq_flags rf;
3853         struct rq *rq;
3854         int ret = 0;
3855
3856         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3857         if (task_on_rq_queued(p)) {
3858                 if (!task_on_cpu(rq, p)) {
3859                         /*
3860                          * When on_rq && !on_cpu the task is preempted, see if
3861                          * it should preempt the task that is current now.
3862                          */
3863                         update_rq_clock(rq);
3864                         wakeup_preempt(rq, p, wake_flags);
3865                 }
3866                 ttwu_do_wakeup(p);
3867                 ret = 1;
3868         }
3869         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3870
3871         return ret;
3872 }
3873
3874 #ifdef CONFIG_SMP
3875 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3876 {
3877         struct llist_node *llist = arg;
3878         struct rq *rq = this_rq();
3879         struct task_struct *p, *t;
3880         struct rq_flags rf;
3881
3882         if (!llist)
3883                 return;
3884
3885         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3886         update_rq_clock(rq);
3887
3888         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3889                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3890                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3891
3892                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3893                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3894
3895                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3896         }
3897
3898         /*
3899          * Must be after enqueueing at least once task such that
3900          * idle_cpu() does not observe a false-negative -- if it does,
3901          * it is possible for select_idle_siblings() to stack a number
3902          * of tasks on this CPU during that window.
3903          *
3904          * It is ok to clear ttwu_pending when another task pending.
3905          * We will receive IPI after local irq enabled and then enqueue it.
3906          * Since now nr_running > 0, idle_cpu() will always get correct result.
3907          */
3908         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3909         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3910 }
3911
3912 /*
3913  * Prepare the scene for sending an IPI for a remote smp_call
3914  *
3915  * Returns true if the caller can proceed with sending the IPI.
3916  * Returns false otherwise.
3917  */
3918 bool call_function_single_prep_ipi(int cpu)
3919 {
3920         if (set_nr_if_polling(cpu_rq(cpu)->idle)) {
3921                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3922                 return false;
3923         }
3924
3925         return true;
3926 }
3927
3928 /*
3929  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3930  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3931  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3932  * of the wakeup instead of the waker.
3933  */
3934 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3935 {
3936         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3937
3938         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3939
3940         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3941         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3942 }
3943
3944 void wake_up_if_idle(int cpu)
3945 {
3946         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3947
3948         guard(rcu)();
3949         if (is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr))) {
3950                 guard(rq_lock_irqsave)(rq);
3951                 if (is_idle_task(rq->curr))
3952                         resched_curr(rq);
3953         }
3954 }
3955
3956 bool cpus_equal_capacity(int this_cpu, int that_cpu)
3957 {
3958         if (!sched_asym_cpucap_active())
3959                 return true;
3960
3961         if (this_cpu == that_cpu)
3962                 return true;
3963
3964         return arch_scale_cpu_capacity(this_cpu) == arch_scale_cpu_capacity(that_cpu);
3965 }
3966
3967 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3968 {
3969         if (this_cpu == that_cpu)
3970                 return true;
3971
3972         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3973 }
3974
3975 /*
3976  * Whether CPUs are share cache resources, which means LLC on non-cluster
3977  * machines and LLC tag or L2 on machines with clusters.
3978  */
3979 bool cpus_share_resources(int this_cpu, int that_cpu)
3980 {
3981         if (this_cpu == that_cpu)
3982                 return true;
3983
3984         return per_cpu(sd_share_id, this_cpu) == per_cpu(sd_share_id, that_cpu);
3985 }
3986
3987 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3988 {
3989         /*
3990          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3991          * in hotplug state.
3992          */
3993         if (!cpu_active(cpu))
3994                 return false;
3995
3996         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3997         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3998                 return false;
3999
4000         /*
4001          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
4002          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
4003          */
4004         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
4005                 return true;
4006
4007         if (cpu == smp_processor_id())
4008                 return false;
4009
4010         /*
4011          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
4012          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
4013          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
4014          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
4015          * avoid unnecessary task stacking.
4016          *
4017          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
4018          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
4019          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
4020          */
4021         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
4022                 return true;
4023
4024         return false;
4025 }
4026
4027 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4028 {
4029         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
4030                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
4031                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
4032                 return true;
4033         }
4034
4035         return false;
4036 }
4037
4038 #else /* !CONFIG_SMP */
4039
4040 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4041 {
4042         return false;
4043 }
4044
4045 #endif /* CONFIG_SMP */
4046
4047 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
4048 {
4049         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4050         struct rq_flags rf;
4051
4052         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
4053                 return;
4054
4055         rq_lock(rq, &rf);
4056         update_rq_clock(rq);
4057         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
4058         rq_unlock(rq, &rf);
4059 }
4060
4061 /*
4062  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
4063  *
4064  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
4065  * disabled when p == current.
4066  *
4067  * The rules of saved_state:
4068  *
4069  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
4070  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
4071  *
4072  *   For PREEMPT_RT, the lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT.
4073  *   No other bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
4074  *
4075  *   For FREEZER, the wakeup happens via TASK_FROZEN. No other bits set. This
4076  *   allows us to prevent early wakeup of tasks before they can be run on
4077  *   asymmetric ISA architectures (eg ARMv9).
4078  */
4079 static __always_inline
4080 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
4081 {
4082         int match;
4083
4084         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
4085                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
4086                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
4087         }
4088
4089         *success = !!(match = __task_state_match(p, state));
4090
4091         /*
4092          * Saved state preserves the task state across blocking on
4093          * an RT lock or TASK_FREEZABLE tasks.  If the state matches,
4094          * set p::saved_state to TASK_RUNNING, but do not wake the task
4095          * because it waits for a lock wakeup or __thaw_task(). Also
4096          * indicate success because from the regular waker's point of
4097          * view this has succeeded.
4098          *
4099          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
4100          * from p::saved_state which ensures that the regular
4101          * wakeup is not lost. The restore will also set
4102          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
4103          * not result in false positives vs. @success
4104          */
4105         if (match < 0)
4106                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
4107
4108         return match > 0;
4109 }
4110
4111 /*
4112  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
4113  *
4114  *  MIGRATION
4115  *
4116  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
4117  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
4118  * execution on its new CPU [c1].
4119  *
4120  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
4121  *
4122  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
4123  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
4124  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
4125  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
4126  *
4127  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
4128  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
4129  *
4130  * Example:
4131  *
4132  *   CPU0            CPU1            CPU2
4133  *
4134  *   LOCK rq(0)->lock
4135  *   sched-out X
4136  *   sched-in Y
4137  *   UNLOCK rq(0)->lock
4138  *
4139  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
4140  *                                   dequeue X
4141  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
4142  *
4143  *                                   LOCK rq(1)->lock
4144  *                                   enqueue X
4145  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
4146  *
4147  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
4148  *                   sched-out Z
4149  *                   sched-in X
4150  *                   UNLOCK rq(1)->lock
4151  *
4152  *
4153  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
4154  *
4155  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
4156  * migration. However the means are completely different as there is no lock
4157  * chain to provide order. Instead we do:
4158  *
4159  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
4160  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
4161  *
4162  * Example:
4163  *
4164  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
4165  *
4166  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
4167  *   dequeue X
4168  *   sched-out X
4169  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
4170  *
4171  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
4172  *                    X->state = WAKING
4173  *                    set_task_cpu(X,2)
4174  *
4175  *                    LOCK rq(2)->lock
4176  *                    enqueue X
4177  *                    X->state = RUNNING
4178  *                    UNLOCK rq(2)->lock
4179  *
4180  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
4181  *                                          sched-out Z
4182  *                                          sched-in X
4183  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
4184  *
4185  *                    UNLOCK X->pi_lock
4186  *   UNLOCK rq(0)->lock
4187  *
4188  *
4189  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4190  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4191  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4192  */
4193
4194 /**
4195  * try_to_wake_up - wake up a thread
4196  * @p: the thread to be awakened
4197  * @state: the mask of task states that can be woken
4198  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4199  *
4200  * Conceptually does:
4201  *
4202  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4203  *
4204  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4205  *
4206  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4207  *
4208  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4209  * with set_current_state().
4210  *
4211  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4212  *
4213  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4214  *  - p->sched_class
4215  *  - p->cpus_ptr
4216  *  - p->sched_task_group
4217  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4218  *
4219  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4220  * Takes rq->lock in:
4221  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4222  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4223  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4224  *
4225  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4226  * many memory barriers and their comments for details.
4227  *
4228  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4229  *         %false otherwise.
4230  */
4231 int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4232 {
4233         guard(preempt)();
4234         int cpu, success = 0;
4235
4236         if (p == current) {
4237                 /*
4238                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4239                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4240                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4241                  * without taking any locks.
4242                  *
4243                  * In particular:
4244                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4245                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4246                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4247                  */
4248                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4249                         goto out;
4250
4251                 trace_sched_waking(p);
4252                 ttwu_do_wakeup(p);
4253                 goto out;
4254         }
4255
4256         /*
4257          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4258          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4259          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4260          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4261          */
4262         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
4263                 smp_mb__after_spinlock();
4264                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4265                         break;
4266
4267                 trace_sched_waking(p);
4268
4269                 /*
4270                  * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4271                  * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4272                  * in smp_cond_load_acquire() below.
4273                  *
4274                  * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4275                  *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4276                  *   UNLOCK rq->lock
4277                  *
4278                  * __schedule() (switch to task 'p')
4279                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4280                  *   smp_mb__after_spinlock();
4281                  *   UNLOCK rq->lock
4282                  *
4283                  * [task p]
4284                  *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4285                  *
4286                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4287                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4288                  *
4289                  * A similar smp_rmb() lives in __task_needs_rq_lock().
4290                  */
4291                 smp_rmb();
4292                 if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4293                         break;
4294
4295 #ifdef CONFIG_SMP
4296                 /*
4297                  * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4298                  * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4299                  *
4300                  * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4301                  * from the runqueue.
4302                  *
4303                  * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4304                  *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4305                  *   UNLOCK rq->lock
4306                  *
4307                  * __schedule() (put 'p' to sleep)
4308                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4309                  *   smp_mb__after_spinlock();
4310                  *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4311                  *
4312                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4313                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4314                  *
4315                  * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4316                  * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4317                  * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4318                  */
4319                 smp_acquire__after_ctrl_dep();
4320
4321                 /*
4322                  * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4323                  * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4324                  * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4325                  * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4326                  */
4327                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4328
4329                 /*
4330                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4331                  * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4332                  * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4333                  * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4334                  * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4335                  *
4336                  * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4337                  *
4338                  * set_task_cpu(p, cpu);
4339                  *   STORE p->cpu = @cpu
4340                  * __schedule() (switch to task 'p')
4341                  *   LOCK rq->lock
4342                  *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4343                  *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4344                  *
4345                  * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4346                  * scheduling.
4347                  */
4348                 if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4349                     ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4350                         break;
4351
4352                 /*
4353                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4354                  * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4355                  *
4356                  * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4357                  *
4358                  * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4359                  * their previous state and preserve Program Order.
4360                  */
4361                 smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4362
4363                 cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, wake_flags | WF_TTWU);
4364                 if (task_cpu(p) != cpu) {
4365                         if (p->in_iowait) {
4366                                 delayacct_blkio_end(p);
4367                                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4368                         }
4369
4370                         wake_flags |= WF_MIGRATED;
4371                         psi_ttwu_dequeue(p);
4372                         set_task_cpu(p, cpu);
4373                 }
4374 #else
4375                 cpu = task_cpu(p);
4376 #endif /* CONFIG_SMP */
4377
4378                 ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4379         }
4380 out:
4381         if (success)
4382                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4383
4384         return success;
4385 }
4386
4387 static bool __task_needs_rq_lock(struct task_struct *p)
4388 {
4389         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
4390
4391         /*
4392          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4393          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4394          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4395          */
4396         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING)
4397                 return true;
4398
4399         /*
4400          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4401          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4402          *
4403          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4404          */
4405         smp_rmb();
4406         if (p->on_rq)
4407                 return true;
4408
4409 #ifdef CONFIG_SMP
4410         /*
4411          * Ensure the task has finished __schedule() and will not be referenced
4412          * anymore. Again, see try_to_wake_up() for a longer comment.
4413          */
4414         smp_rmb();
4415         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4416 #endif
4417
4418         return false;
4419 }
4420
4421 /**
4422  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4423  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4424  * @func: Function to invoke.
4425  * @arg: Argument to function.
4426  *
4427  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4428  * and call @func(@arg) on it.  This function can use ->on_rq and task_curr()
4429  * to work out what the state is, if required.  Given that @func can be invoked
4430  * with a runqueue lock held, it had better be quite lightweight.
4431  *
4432  * Returns:
4433  *   Whatever @func returns
4434  */
4435 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4436 {
4437         struct rq *rq = NULL;
4438         struct rq_flags rf;
4439         int ret;
4440
4441         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4442
4443         if (__task_needs_rq_lock(p))
4444                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4445
4446         /*
4447          * At this point the task is pinned; either:
4448          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4449          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4450          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4451          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4452          *
4453          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4454          * p->__state to differentiate between these states.
4455          */
4456         ret = func(p, arg);
4457
4458         if (rq)
4459                 rq_unlock(rq, &rf);
4460
4461         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4462         return ret;
4463 }
4464
4465 /**
4466  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4467  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4468  *
4469  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4470  * the specified CPU.  If the same task is running on that CPU throughout,
4471  * the return value will be a pointer to that task's task_struct structure.
4472  * If the CPU did any context switches even vaguely concurrently with the
4473  * execution of this function, the return value will be a pointer to the
4474  * task_struct structure of a randomly chosen task that was running on
4475  * that CPU somewhere around the time that this function was executing.
4476  *
4477  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4478  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4479  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4480  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4481  * online throughout.
4482  *
4483  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4484  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4485  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4486  */
4487 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4488 {
4489         struct task_struct *t;
4490
4491         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4492         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4493         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4494         return t;
4495 }
4496
4497 /**
4498  * wake_up_process - Wake up a specific process
4499  * @p: The process to be woken up.
4500  *
4501  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4502  * processes.
4503  *
4504  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4505  *
4506  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4507  */
4508 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4509 {
4510         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4511 }
4512 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4513
4514 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4515 {
4516         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4517 }
4518
4519 /*
4520  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4521  * p is forked by current.
4522  *
4523  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
4524  */
4525 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4526 {
4527         p->on_rq                        = 0;
4528
4529         p->se.on_rq                     = 0;
4530         p->se.exec_start                = 0;
4531         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4532         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4533         p->se.nr_migrations             = 0;
4534         p->se.vruntime                  = 0;
4535         p->se.vlag                      = 0;
4536         p->se.slice                     = sysctl_sched_base_slice;
4537         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4538
4539 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4540         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4541 #endif
4542
4543 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4544         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4545         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4546 #endif
4547
4548         init_dl_entity(&p->dl);
4549
4550         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4551         p->rt.timeout           = 0;
4552         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4553         p->rt.on_rq             = 0;
4554         p->rt.on_list           = 0;
4555
4556 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4557         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4558 #endif
4559
4560 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4561         p->capture_control = NULL;
4562 #endif
4563         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4564 #ifdef CONFIG_SMP
4565         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4566         p->migration_pending = NULL;
4567 #endif
4568         init_sched_mm_cid(p);
4569 }
4570
4571 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4572
4573 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4574
4575 int sysctl_numa_balancing_mode;
4576
4577 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4578 {
4579         if (enabled)
4580                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4581         else
4582                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4583 }
4584
4585 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4586 {
4587         if (enabled)
4588                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4589         else
4590                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4591         __set_numabalancing_state(enabled);
4592 }
4593
4594 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4595 static void reset_memory_tiering(void)
4596 {
4597         struct pglist_data *pgdat;
4598
4599         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4600                 pgdat->nbp_threshold = 0;
4601                 pgdat->nbp_th_nr_cand = node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_CANDIDATE);
4602                 pgdat->nbp_th_start = jiffies_to_msecs(jiffies);
4603         }
4604 }
4605
4606 static int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
4607                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4608 {
4609         struct ctl_table t;
4610         int err;
4611         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4612
4613         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4614                 return -EPERM;
4615
4616         t = *table;
4617         t.data = &state;
4618         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4619         if (err < 0)
4620                 return err;
4621         if (write) {
4622                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) &&
4623                     (state & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
4624                         reset_memory_tiering();
4625                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4626                 __set_numabalancing_state(state);
4627         }
4628         return err;
4629 }
4630 #endif
4631 #endif
4632
4633 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4634
4635 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4636
4637 static void set_schedstats(bool enabled)
4638 {
4639         if (enabled)
4640                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4641         else
4642                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4643 }
4644
4645 void force_schedstat_enabled(void)
4646 {
4647         if (!schedstat_enabled()) {
4648                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4649                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4650         }
4651 }
4652
4653 static int __init setup_schedstats(char *str)
4654 {
4655         int ret = 0;
4656         if (!str)
4657                 goto out;
4658
4659         if (!strcmp(str, "enable")) {
4660                 set_schedstats(true);
4661                 ret = 1;
4662         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4663                 set_schedstats(false);
4664                 ret = 1;
4665         }
4666 out:
4667         if (!ret)
4668                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4669
4670         return ret;
4671 }
4672 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4673
4674 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4675 static int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4676                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4677 {
4678         struct ctl_table t;
4679         int err;
4680         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4681
4682         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4683                 return -EPERM;
4684
4685         t = *table;
4686         t.data = &state;
4687         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4688         if (err < 0)
4689                 return err;
4690         if (write)
4691                 set_schedstats(state);
4692         return err;
4693 }
4694 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4695 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4696
4697 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4698 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4699 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4700         {
4701                 .procname       = "sched_schedstats",
4702                 .data           = NULL,
4703                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4704                 .mode           = 0644,
4705                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4706                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4707                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4708         },
4709 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4710 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4711         {
4712                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4713                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4714                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4715                 .mode           = 0644,
4716                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4717         },
4718         {
4719                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4720                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4721                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4722                 .mode           = 0644,
4723                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4724         },
4725         {
4726                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4727                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4728                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4729                 .mode           = 0644,
4730                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4731         },
4732 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4733 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4734         {
4735                 .procname       = "numa_balancing",
4736                 .data           = NULL, /* filled in by handler */
4737                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4738                 .mode           = 0644,
4739                 .proc_handler   = sysctl_numa_balancing,
4740                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4741                 .extra2         = SYSCTL_FOUR,
4742         },
4743 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
4744         {}
4745 };
4746 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4747 {
4748         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4749         return 0;
4750 }
4751 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4752 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4753
4754 /*
4755  * fork()/clone()-time setup:
4756  */
4757 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4758 {
4759         __sched_fork(clone_flags, p);
4760         /*
4761          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4762          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4763          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4764          */
4765         p->__state = TASK_NEW;
4766
4767         /*
4768          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4769          */
4770         p->prio = current->normal_prio;
4771
4772         uclamp_fork(p);
4773
4774         /*
4775          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4776          */
4777         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4778                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4779                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4780                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4781                         p->rt_priority = 0;
4782                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4783                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4784
4785                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4786                 set_load_weight(p, false);
4787
4788                 /*
4789                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4790                  * fulfilled its duty:
4791                  */
4792                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4793         }
4794
4795         if (dl_prio(p->prio))
4796                 return -EAGAIN;
4797         else if (rt_prio(p->prio))
4798                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4799         else
4800                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4801
4802         init_entity_runnable_average(&p->se);
4803
4804
4805 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4806         if (likely(sched_info_on()))
4807                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4808 #endif
4809 #if defined(CONFIG_SMP)
4810         p->on_cpu = 0;
4811 #endif
4812         init_task_preempt_count(p);
4813 #ifdef CONFIG_SMP
4814         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4815         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4816 #endif
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 void sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4821 {
4822         unsigned long flags;
4823
4824         /*
4825          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4826          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4827          */
4828         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4829 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4830         if (1) {
4831                 struct task_group *tg;
4832                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4833                                   struct task_group, css);
4834                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4835                 p->sched_task_group = tg;
4836         }
4837 #endif
4838         rseq_migrate(p);
4839         /*
4840          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4841          * so use __set_task_cpu().
4842          */
4843         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4844         if (p->sched_class->task_fork)
4845                 p->sched_class->task_fork(p);
4846         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4847 }
4848
4849 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4850 {
4851         uclamp_post_fork(p);
4852 }
4853
4854 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4855 {
4856         if (runtime == RUNTIME_INF)
4857                 return BW_UNIT;
4858
4859         /*
4860          * Doing this here saves a lot of checks in all
4861          * the calling paths, and returning zero seems
4862          * safe for them anyway.
4863          */
4864         if (period == 0)
4865                 return 0;
4866
4867         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4868 }
4869
4870 /*
4871  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4872  *
4873  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4874  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4875  * on the runqueue and wakes it.
4876  */
4877 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4878 {
4879         struct rq_flags rf;
4880         struct rq *rq;
4881
4882         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4883         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4884 #ifdef CONFIG_SMP
4885         /*
4886          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4887          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4888          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4889          *
4890          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4891          * as we're not fully set-up yet.
4892          */
4893         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4894         rseq_migrate(p);
4895         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_FORK));
4896 #endif
4897         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4898         update_rq_clock(rq);
4899         post_init_entity_util_avg(p);
4900
4901         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK);
4902         trace_sched_wakeup_new(p);
4903         wakeup_preempt(rq, p, WF_FORK);
4904 #ifdef CONFIG_SMP
4905         if (p->sched_class->task_woken) {
4906                 /*
4907                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4908                  * drop it.
4909                  */
4910                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4911                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4912                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4913         }
4914 #endif
4915         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4916 }
4917
4918 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4919
4920 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4921
4922 void preempt_notifier_inc(void)
4923 {
4924         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4925 }
4926 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4927
4928 void preempt_notifier_dec(void)
4929 {
4930         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4931 }
4932 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4933
4934 /**
4935  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4936  * @notifier: notifier struct to register
4937  */
4938 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4939 {
4940         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4941                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4942
4943         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4944 }
4945 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4946
4947 /**
4948  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4949  * @notifier: notifier struct to unregister
4950  *
4951  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4952  */
4953 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4954 {
4955         hlist_del(&notifier->link);
4956 }
4957 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4958
4959 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4960 {
4961         struct preempt_notifier *notifier;
4962
4963         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4964                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4965 }
4966
4967 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4968 {
4969         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4970                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4971 }
4972
4973 static void
4974 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4975                                    struct task_struct *next)
4976 {
4977         struct preempt_notifier *notifier;
4978
4979         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4980                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4981 }
4982
4983 static __always_inline void
4984 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4985                                  struct task_struct *next)
4986 {
4987         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4988                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4989 }
4990
4991 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4992
4993 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4994 {
4995 }
4996
4997 static inline void
4998 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4999                                  struct task_struct *next)
5000 {
5001 }
5002
5003 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
5004
5005 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
5006 {
5007 #ifdef CONFIG_SMP
5008         /*
5009          * Claim the task as running, we do this before switching to it
5010          * such that any running task will have this set.
5011          *
5012          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
5013          * its ordering comment.
5014          */
5015         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
5016 #endif
5017 }
5018
5019 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
5020 {
5021 #ifdef CONFIG_SMP
5022         /*
5023          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
5024          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
5025          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
5026          * finished.
5027          *
5028          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
5029          * happen before this.
5030          *
5031          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
5032          */
5033         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
5034 #endif
5035 }
5036
5037 #ifdef CONFIG_SMP
5038
5039 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5040 {
5041         void (*func)(struct rq *rq);
5042         struct balance_callback *next;
5043
5044         lockdep_assert_rq_held(rq);
5045
5046         while (head) {
5047                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
5048                 next = head->next;
5049                 head->next = NULL;
5050                 head = next;
5051
5052                 func(rq);
5053         }
5054 }
5055
5056 static void balance_push(struct rq *rq);
5057
5058 /*
5059  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
5060  * by significantly different rules.
5061  *
5062  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
5063  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
5064  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
5065  *
5066  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
5067  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
5068  */
5069 struct balance_callback balance_push_callback = {
5070         .next = NULL,
5071         .func = balance_push,
5072 };
5073
5074 static inline struct balance_callback *
5075 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
5076 {
5077         struct balance_callback *head = rq->balance_callback;
5078
5079         if (likely(!head))
5080                 return NULL;
5081
5082         lockdep_assert_rq_held(rq);
5083         /*
5084          * Must not take balance_push_callback off the list when
5085          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
5086          * in the same rq->lock section.
5087          *
5088          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
5089          * and observe the list empty.
5090          */
5091         if (split && head == &balance_push_callback)
5092                 head = NULL;
5093         else
5094                 rq->balance_callback = NULL;
5095
5096         return head;
5097 }
5098
5099 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5100 {
5101         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
5102 }
5103
5104 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5105 {
5106         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
5107 }
5108
5109 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5110 {
5111         unsigned long flags;
5112
5113         if (unlikely(head)) {
5114                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
5115                 do_balance_callbacks(rq, head);
5116                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
5117         }
5118 }
5119
5120 #else
5121
5122 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5123 {
5124 }
5125
5126 static inline struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5127 {
5128         return NULL;
5129 }
5130
5131 static inline void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5132 {
5133 }
5134
5135 #endif
5136
5137 static inline void
5138 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5139 {
5140         /*
5141          * Since the runqueue lock will be released by the next
5142          * task (which is an invalid locking op but in the case
5143          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
5144          * do an early lockdep release here:
5145          */
5146         rq_unpin_lock(rq, rf);
5147         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
5148 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
5149         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
5150         rq_lockp(rq)->owner = next;
5151 #endif
5152 }
5153
5154 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
5155 {
5156         /*
5157          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
5158          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
5159          * prev into current:
5160          */
5161         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
5162         __balance_callbacks(rq);
5163         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5164 }
5165
5166 /*
5167  * NOP if the arch has not defined these:
5168  */
5169
5170 #ifndef prepare_arch_switch
5171 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
5172 #endif
5173
5174 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
5175 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
5176 #endif
5177
5178 static inline void kmap_local_sched_out(void)
5179 {
5180 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5181         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5182                 __kmap_local_sched_out();
5183 #endif
5184 }
5185
5186 static inline void kmap_local_sched_in(void)
5187 {
5188 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5189         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5190                 __kmap_local_sched_in();
5191 #endif
5192 }
5193
5194 /**
5195  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
5196  * @rq: the runqueue preparing to switch
5197  * @prev: the current task that is being switched out
5198  * @next: the task we are going to switch to.
5199  *
5200  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
5201  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
5202  * switch.
5203  *
5204  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
5205  * hooks.
5206  */
5207 static inline void
5208 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5209                     struct task_struct *next)
5210 {
5211         kcov_prepare_switch(prev);
5212         sched_info_switch(rq, prev, next);
5213         perf_event_task_sched_out(prev, next);
5214         rseq_preempt(prev);
5215         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
5216         kmap_local_sched_out();
5217         prepare_task(next);
5218         prepare_arch_switch(next);
5219 }
5220
5221 /**
5222  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
5223  * @prev: the thread we just switched away from.
5224  *
5225  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5226  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5227  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5228  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5229  *
5230  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5231  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5232  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5233  * details.)
5234  *
5235  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5236  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5237  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
5238  * because prev may have moved to another CPU.
5239  */
5240 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5241         __releases(rq->lock)
5242 {
5243         struct rq *rq = this_rq();
5244         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5245         unsigned int prev_state;
5246
5247         /*
5248          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5249          * because it left us after:
5250          *
5251          *      schedule()
5252          *        preempt_disable();                    // 1
5253          *        __schedule()
5254          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5255          *
5256          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5257          */
5258         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5259                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5260                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5261                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5262
5263         rq->prev_mm = NULL;
5264
5265         /*
5266          * A task struct has one reference for the use as "current".
5267          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5268          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5269          * the scheduled task must drop that reference.
5270          *
5271          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5272          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5273          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5274          * transition, resulting in a double drop.
5275          */
5276         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5277         vtime_task_switch(prev);
5278         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5279         finish_task(prev);
5280         tick_nohz_task_switch();
5281         finish_lock_switch(rq);
5282         finish_arch_post_lock_switch();
5283         kcov_finish_switch(current);
5284         /*
5285          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5286          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5287          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5288          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5289          * disabled either.
5290          */
5291         kmap_local_sched_in();
5292
5293         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5294         /*
5295          * When switching through a kernel thread, the loop in
5296          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5297          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5298          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5299          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5300          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5301          *
5302          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5303          *   provided by mmdrop_lazy_tlb(),
5304          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5305          */
5306         if (mm) {
5307                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5308                 mmdrop_lazy_tlb_sched(mm);
5309         }
5310
5311         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5312                 if (prev->sched_class->task_dead)
5313                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5314
5315                 /* Task is done with its stack. */
5316                 put_task_stack(prev);
5317
5318                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5319         }
5320
5321         return rq;
5322 }
5323
5324 /**
5325  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5326  * @prev: the thread we just switched away from.
5327  */
5328 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5329         __releases(rq->lock)
5330 {
5331         /*
5332          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5333          * finish_task_switch() for details.
5334          *
5335          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5336          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5337          * PREEMPT_COUNT kernels).
5338          */
5339
5340         finish_task_switch(prev);
5341         preempt_enable();
5342
5343         if (current->set_child_tid)
5344                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5345
5346         calculate_sigpending();
5347 }
5348
5349 /*
5350  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5351  */
5352 static __always_inline struct rq *
5353 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5354                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5355 {
5356         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5357
5358         /*
5359          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5360          * combine the page table reload and the switch backend into
5361          * one hypercall.
5362          */
5363         arch_start_context_switch(prev);
5364
5365         /*
5366          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5367          *   user -> kernel   lazy + mmgrab_lazy_tlb() active
5368          *
5369          * kernel ->   user   switch + mmdrop_lazy_tlb() active
5370          *   user ->   user   switch
5371          *
5372          * switch_mm_cid() needs to be updated if the barriers provided
5373          * by context_switch() are modified.
5374          */
5375         if (!next->mm) {                                // to kernel
5376                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5377
5378                 next->active_mm = prev->active_mm;
5379                 if (prev->mm)                           // from user
5380                         mmgrab_lazy_tlb(prev->active_mm);
5381                 else
5382                         prev->active_mm = NULL;
5383         } else {                                        // to user
5384                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5385                 /*
5386                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5387                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5388                  *
5389                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5390                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5391                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5392                  */
5393                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5394                 lru_gen_use_mm(next->mm);
5395
5396                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5397                         /* will mmdrop_lazy_tlb() in finish_task_switch(). */
5398                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5399                         prev->active_mm = NULL;
5400                 }
5401         }
5402
5403         /* switch_mm_cid() requires the memory barriers above. */
5404         switch_mm_cid(rq, prev, next);
5405
5406         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5407
5408         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5409         switch_to(prev, next, prev);
5410         barrier();
5411
5412         return finish_task_switch(prev);
5413 }
5414
5415 /*
5416  * nr_running and nr_context_switches:
5417  *
5418  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5419  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5420  */
5421 unsigned int nr_running(void)
5422 {
5423         unsigned int i, sum = 0;
5424
5425         for_each_online_cpu(i)
5426                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5427
5428         return sum;
5429 }
5430
5431 /*
5432  * Check if only the current task is running on the CPU.
5433  *
5434  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5435  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5436  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5437  *
5438  * - from a non-preemptible section (of course)
5439  *
5440  * - from a thread that is bound to a single CPU
5441  *
5442  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5443  */
5444 bool single_task_running(void)
5445 {
5446         return raw_rq()->nr_running == 1;
5447 }
5448 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5449
5450 unsigned long long nr_context_switches_cpu(int cpu)
5451 {
5452         return cpu_rq(cpu)->nr_switches;
5453 }
5454
5455 unsigned long long nr_context_switches(void)
5456 {
5457         int i;
5458         unsigned long long sum = 0;
5459
5460         for_each_possible_cpu(i)
5461                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5462
5463         return sum;
5464 }
5465
5466 /*
5467  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5468  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5469  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5470  * it does become runnable.
5471  */
5472
5473 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5474 {
5475         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5476 }
5477
5478 /*
5479  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5480  *
5481  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5482  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5483  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5484  *
5485  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5486  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5487  * running and we'd not be idle.
5488  *
5489  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5490  * is broken.
5491  *
5492  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5493  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5494  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5495  * utilising both CPUs.
5496  *
5497  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5498  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5499  *
5500  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5501  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5502  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5503  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5504  *
5505  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5506  */
5507
5508 unsigned int nr_iowait(void)
5509 {
5510         unsigned int i, sum = 0;
5511
5512         for_each_possible_cpu(i)
5513                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5514
5515         return sum;
5516 }
5517
5518 #ifdef CONFIG_SMP
5519
5520 /*
5521  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5522  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5523  */
5524 void sched_exec(void)
5525 {
5526         struct task_struct *p = current;
5527         struct migration_arg arg;
5528         int dest_cpu;
5529
5530         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
5531                 dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5532                 if (dest_cpu == smp_processor_id())
5533                         return;
5534
5535                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5536                         return;
5537
5538                 arg = (struct migration_arg){ p, dest_cpu };
5539         }
5540         stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5541 }
5542
5543 #endif
5544
5545 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5546 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5547
5548 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5549 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5550
5551 /*
5552  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5553  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5554  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5555  * Prefetching this data results in improved performance.
5556  */
5557 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5558 {
5559 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5560         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
5561 #else
5562         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
5563 #endif
5564         prefetch(curr);
5565         prefetch(&curr->exec_start);
5566 }
5567
5568 /*
5569  * Return accounted runtime for the task.
5570  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5571  * pending runtime that have not been accounted yet.
5572  */
5573 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5574 {
5575         struct rq_flags rf;
5576         struct rq *rq;
5577         u64 ns;
5578
5579 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5580         /*
5581          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5582          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5583          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
5584          *
5585          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5586          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5587          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5588          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5589          * been accounted, so we're correct here as well.
5590          */
5591         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5592                 return p->se.sum_exec_runtime;
5593 #endif
5594
5595         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5596         /*
5597          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5598          * project cycles that may never be accounted to this
5599          * thread, breaking clock_gettime().
5600          */
5601         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5602                 prefetch_curr_exec_start(p);
5603                 update_rq_clock(rq);
5604                 p->sched_class->update_curr(rq);
5605         }
5606         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5607         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5608
5609         return ns;
5610 }
5611
5612 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5613 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5614 {
5615         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5616         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5617         static bool warned_once;
5618
5619         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5620                 return 0;
5621
5622         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5623                 return 0;
5624
5625         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5626                 return 0;
5627
5628         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5629                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5630                 rq->ticks_without_resched = 0;
5631                 return 0;
5632         }
5633
5634         rq->ticks_without_resched++;
5635         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5636         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5637                 return 0;
5638
5639         warned_once = true;
5640
5641         return resched_latency;
5642 }
5643
5644 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5645 {
5646         long val;
5647
5648         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5649                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5650                 return 1;
5651         }
5652
5653         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5654         return 1;
5655 }
5656 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5657 #else
5658 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5659 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5660
5661 /*
5662  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5663  * We call it with interrupts disabled.
5664  */
5665 void scheduler_tick(void)
5666 {
5667         int cpu = smp_processor_id();
5668         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5669         struct task_struct *curr = rq->curr;
5670         struct rq_flags rf;
5671         unsigned long thermal_pressure;
5672         u64 resched_latency;
5673
5674         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5675                 arch_scale_freq_tick();
5676
5677         sched_clock_tick();
5678
5679         rq_lock(rq, &rf);
5680
5681         update_rq_clock(rq);
5682         thermal_pressure = arch_scale_thermal_pressure(cpu_of(rq));
5683         update_thermal_load_avg(rq_clock_thermal(rq), rq, thermal_pressure);
5684         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5685         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5686                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5687         calc_global_load_tick(rq);
5688         sched_core_tick(rq);
5689         task_tick_mm_cid(rq, curr);
5690
5691         rq_unlock(rq, &rf);
5692
5693         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5694                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5695
5696         perf_event_task_tick();
5697
5698         if (curr->flags & PF_WQ_WORKER)
5699                 wq_worker_tick(curr);
5700
5701 #ifdef CONFIG_SMP
5702         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5703         trigger_load_balance(rq);
5704 #endif
5705 }
5706
5707 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5708
5709 struct tick_work {
5710         int                     cpu;
5711         atomic_t                state;
5712         struct delayed_work     work;
5713 };
5714 /* Values for ->state, see diagram below. */
5715 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5716 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5717 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5718
5719 /*
5720  * State diagram for ->state:
5721  *
5722  *
5723  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5724  *                    |   ^
5725  *                    |   |
5726  *                    |   | sched_tick_remote()
5727  *                    |   |
5728  *                    |   |
5729  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5730  *                    |   ^
5731  *                    |   |
5732  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5733  *                    |   |
5734  *                    V   |
5735  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5736  *
5737  *
5738  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5739  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5740  */
5741
5742 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5743
5744 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5745 {
5746         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5747         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5748         int cpu = twork->cpu;
5749         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5750         int os;
5751
5752         /*
5753          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5754          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5755          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5756          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5757          * of when exactly it is running.
5758          */
5759         if (tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu)) {
5760                 guard(rq_lock_irq)(rq);
5761                 struct task_struct *curr = rq->curr;
5762
5763                 if (cpu_online(cpu)) {
5764                         update_rq_clock(rq);
5765
5766                         if (!is_idle_task(curr)) {
5767                                 /*
5768                                  * Make sure the next tick runs within a
5769                                  * reasonable amount of time.
5770                                  */
5771                                 u64 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5772                                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5773                         }
5774                         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5775
5776                         calc_load_nohz_remote(rq);
5777                 }
5778         }
5779
5780         /*
5781          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5782          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5783          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5784          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5785          */
5786         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5787         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5788         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5789                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5790 }
5791
5792 static void sched_tick_start(int cpu)
5793 {
5794         int os;
5795         struct tick_work *twork;
5796
5797         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5798                 return;
5799
5800         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5801
5802         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5803         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5804         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5805         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5806                 twork->cpu = cpu;
5807                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5808                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5809         }
5810 }
5811
5812 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5813 static void sched_tick_stop(int cpu)
5814 {
5815         struct tick_work *twork;
5816         int os;
5817
5818         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5819                 return;
5820
5821         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5822
5823         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5824         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5825         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5826         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5827         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5828 }
5829 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5830
5831 int __init sched_tick_offload_init(void)
5832 {
5833         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5834         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5835         return 0;
5836 }
5837
5838 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5839 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5840 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5841 #endif
5842
5843 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5844                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5845 /*
5846  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5847  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5848  */
5849 static inline void preempt_latency_start(int val)
5850 {
5851         if (preempt_count() == val) {
5852                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5853 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5854                 current->preempt_disable_ip = ip;
5855 #endif
5856                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5857         }
5858 }
5859
5860 void preempt_count_add(int val)
5861 {
5862 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5863         /*
5864          * Underflow?
5865          */
5866         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5867                 return;
5868 #endif
5869         __preempt_count_add(val);
5870 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5871         /*
5872          * Spinlock count overflowing soon?
5873          */
5874         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5875                                 PREEMPT_MASK - 10);
5876 #endif
5877         preempt_latency_start(val);
5878 }
5879 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5880 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5881
5882 /*
5883  * If the value passed in equals to the current preempt count
5884  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5885  */
5886 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5887 {
5888         if (preempt_count() == val)
5889                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5890 }
5891
5892 void preempt_count_sub(int val)
5893 {
5894 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5895         /*
5896          * Underflow?
5897          */
5898         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5899                 return;
5900         /*
5901          * Is the spinlock portion underflowing?
5902          */
5903         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5904                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5905                 return;
5906 #endif
5907
5908         preempt_latency_stop(val);
5909         __preempt_count_sub(val);
5910 }
5911 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5912 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5913
5914 #else
5915 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5916 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5917 #endif
5918
5919 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5920 {
5921 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5922         return p->preempt_disable_ip;
5923 #else
5924         return 0;
5925 #endif
5926 }
5927
5928 /*
5929  * Print scheduling while atomic bug:
5930  */
5931 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5932 {
5933         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5934         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5935
5936         if (oops_in_progress)
5937                 return;
5938
5939         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5940                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5941
5942         debug_show_held_locks(prev);
5943         print_modules();
5944         if (irqs_disabled())
5945                 print_irqtrace_events(prev);
5946         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
5947                 pr_err("Preemption disabled at:");
5948                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5949         }
5950         check_panic_on_warn("scheduling while atomic");
5951
5952         dump_stack();
5953         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5954 }
5955
5956 /*
5957  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5958  */
5959 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5960 {
5961 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5962         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5963                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5964
5965         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5966                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5967 #endif
5968
5969 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5970         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5971                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5972                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5973                 dump_stack();
5974                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5975         }
5976 #endif
5977
5978         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5979                 __schedule_bug(prev);
5980                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5981         }
5982         rcu_sleep_check();
5983         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CONTEXT_USER);
5984
5985         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5986
5987         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5988 }
5989
5990 static void put_prev_task_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5991                                   struct rq_flags *rf)
5992 {
5993 #ifdef CONFIG_SMP
5994         const struct sched_class *class;
5995         /*
5996          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5997          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5998          * state as before we took rq->lock.
5999          *
6000          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
6001          * a runnable task of @class priority or higher.
6002          */
6003         for_class_range(class, prev->sched_class, &idle_sched_class) {
6004                 if (class->balance(rq, prev, rf))
6005                         break;
6006         }
6007 #endif
6008
6009         put_prev_task(rq, prev);
6010 }
6011
6012 /*
6013  * Pick up the highest-prio task:
6014  */
6015 static inline struct task_struct *
6016 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6017 {
6018         const struct sched_class *class;
6019         struct task_struct *p;
6020
6021         /*
6022          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
6023          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
6024          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
6025          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
6026          */
6027         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
6028                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
6029
6030                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
6031                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
6032                         goto restart;
6033
6034                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
6035                 if (!p) {
6036                         put_prev_task(rq, prev);
6037                         p = pick_next_task_idle(rq);
6038                 }
6039
6040                 /*
6041                  * This is the fast path; it cannot be a DL server pick;
6042                  * therefore even if @p == @prev, ->dl_server must be NULL.
6043                  */
6044                 if (p->dl_server)
6045                         p->dl_server = NULL;
6046
6047                 return p;
6048         }
6049
6050 restart:
6051         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
6052
6053         /*
6054          * We've updated @prev and no longer need the server link, clear it.
6055          * Must be done before ->pick_next_task() because that can (re)set
6056          * ->dl_server.
6057          */
6058         if (prev->dl_server)
6059                 prev->dl_server = NULL;
6060
6061         for_each_class(class) {
6062                 p = class->pick_next_task(rq);
6063                 if (p)
6064                         return p;
6065         }
6066
6067         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6068 }
6069
6070 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
6071 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
6072 {
6073         return (task_rq(t)->idle == t);
6074 }
6075
6076 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
6077 {
6078         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
6079 }
6080
6081 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
6082 {
6083         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
6084                 return true;
6085
6086         return a->core_cookie == b->core_cookie;
6087 }
6088
6089 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
6090 {
6091         const struct sched_class *class;
6092         struct task_struct *p;
6093
6094         for_each_class(class) {
6095                 p = class->pick_task(rq);
6096                 if (p)
6097                         return p;
6098         }
6099
6100         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6101 }
6102
6103 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
6104
6105 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
6106
6107 static struct task_struct *
6108 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6109 {
6110         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
6111         const struct cpumask *smt_mask;
6112         bool fi_before = false;
6113         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
6114         unsigned long cookie;
6115         int i, cpu, occ = 0;
6116         struct rq *rq_i;
6117         bool need_sync;
6118
6119         if (!sched_core_enabled(rq))
6120                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6121
6122         cpu = cpu_of(rq);
6123
6124         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
6125         if (cpu_is_offline(cpu)) {
6126                 /*
6127                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
6128                  * coming online. core_pick would already be migrated to
6129                  * another cpu during offline.
6130                  */
6131                 rq->core_pick = NULL;
6132                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6133         }
6134
6135         /*
6136          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
6137          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
6138          * pick yet, do so now.
6139          *
6140          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
6141          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
6142          * selection. In this case, do a core-wide selection.
6143          */
6144         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
6145             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
6146             rq->core_pick) {
6147                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
6148
6149                 next = rq->core_pick;
6150                 if (next != prev) {
6151                         put_prev_task(rq, prev);
6152                         set_next_task(rq, next);
6153                 }
6154
6155                 rq->core_pick = NULL;
6156                 goto out;
6157         }
6158
6159         put_prev_task_balance(rq, prev, rf);
6160
6161         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6162         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
6163
6164         /* reset state */
6165         rq->core->core_cookie = 0UL;
6166         if (rq->core->core_forceidle_count) {
6167                 if (!core_clock_updated) {
6168                         update_rq_clock(rq->core);
6169                         core_clock_updated = true;
6170                 }
6171                 sched_core_account_forceidle(rq);
6172                 /* reset after accounting force idle */
6173                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
6174                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
6175                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
6176                 need_sync = true;
6177                 fi_before = true;
6178         }
6179
6180         /*
6181          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
6182          *
6183          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
6184          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
6185          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
6186          *
6187          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
6188          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
6189          */
6190         rq->core->core_task_seq++;
6191
6192         /*
6193          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
6194          * and there are no cookied tasks running on siblings.
6195          */
6196         if (!need_sync) {
6197                 next = pick_task(rq);
6198                 if (!next->core_cookie) {
6199                         rq->core_pick = NULL;
6200                         /*
6201                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
6202                          * unconstrained picks as well.
6203                          */
6204                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
6205                         task_vruntime_update(rq, next, false);
6206                         goto out_set_next;
6207                 }
6208         }
6209
6210         /*
6211          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
6212          * amongst them.
6213          *
6214          * Tie-break prio towards the current CPU
6215          */
6216         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
6217                 rq_i = cpu_rq(i);
6218
6219                 /*
6220                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
6221                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
6222                  * the core may also have been updated above.
6223                  */
6224                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
6225                         update_rq_clock(rq_i);
6226
6227                 p = rq_i->core_pick = pick_task(rq_i);
6228                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
6229                         max = p;
6230         }
6231
6232         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
6233
6234         /*
6235          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
6236          * force idle.
6237          */
6238         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6239                 rq_i = cpu_rq(i);
6240                 p = rq_i->core_pick;
6241
6242                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
6243                         p = NULL;
6244                         if (cookie)
6245                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6246                         if (!p)
6247                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6248                 }
6249
6250                 rq_i->core_pick = p;
6251
6252                 if (p == rq_i->idle) {
6253                         if (rq_i->nr_running) {
6254                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6255                                 if (!fi_before)
6256                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6257                         }
6258                 } else {
6259                         occ++;
6260                 }
6261         }
6262
6263         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6264                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6265                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6266         }
6267
6268         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6269         next = rq->core_pick;
6270         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6271
6272         /* Something should have been selected for current CPU */
6273         WARN_ON_ONCE(!next);
6274
6275         /*
6276          * Reschedule siblings
6277          *
6278          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6279          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6280          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6281          * non-matching user state.
6282          */
6283         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6284                 rq_i = cpu_rq(i);
6285
6286                 /*
6287                  * An online sibling might have gone offline before a task
6288                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6289                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6290                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6291                  * so ignore it.
6292                  */
6293                 if (!rq_i->core_pick)
6294                         continue;
6295
6296                 /*
6297                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6298                  * fi_before     fi      update?
6299                  *  0            0       1
6300                  *  0            1       1
6301                  *  1            0       1
6302                  *  1            1       0
6303                  */
6304                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6305                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6306
6307                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6308
6309                 if (i == cpu) {
6310                         rq_i->core_pick = NULL;
6311                         continue;
6312                 }
6313
6314                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6315                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6316
6317                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6318                         rq_i->core_pick = NULL;
6319                         continue;
6320                 }
6321
6322                 resched_curr(rq_i);
6323         }
6324
6325 out_set_next:
6326         set_next_task(rq, next);
6327 out:
6328         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6329                 queue_core_balance(rq);
6330
6331         return next;
6332 }
6333
6334 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6335 {
6336         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6337         struct task_struct *p;
6338         unsigned long cookie;
6339         bool success = false;
6340
6341         guard(irq)();
6342         guard(double_rq_lock)(dst, src);
6343
6344         cookie = dst->core->core_cookie;
6345         if (!cookie)
6346                 return false;
6347
6348         if (dst->curr != dst->idle)
6349                 return false;
6350
6351         p = sched_core_find(src, cookie);
6352         if (!p)
6353                 return false;
6354
6355         do {
6356                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6357                         goto next;
6358
6359                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6360                         goto next;
6361
6362                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6363                         goto next;
6364                 /*
6365                  * sched_core_find() and sched_core_next() will ensure
6366                  * that task @p is not throttled now, we also need to
6367                  * check whether the runqueue of the destination CPU is
6368                  * being throttled.
6369                  */
6370                 if (sched_task_is_throttled(p, this))
6371                         goto next;
6372
6373                 deactivate_task(src, p, 0);
6374                 set_task_cpu(p, this);
6375                 activate_task(dst, p, 0);
6376
6377                 resched_curr(dst);
6378
6379                 success = true;
6380                 break;
6381
6382 next:
6383                 p = sched_core_next(p, cookie);
6384         } while (p);
6385
6386         return success;
6387 }
6388
6389 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6390 {
6391         int i;
6392
6393         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu + 1) {
6394                 if (i == cpu)
6395                         continue;
6396
6397                 if (need_resched())
6398                         break;
6399
6400                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6401                         return true;
6402         }
6403
6404         return false;
6405 }
6406
6407 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6408 {
6409         struct sched_domain *sd;
6410         int cpu = cpu_of(rq);
6411
6412         guard(preempt)();
6413         guard(rcu)();
6414
6415         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6416         for_each_domain(cpu, sd) {
6417                 if (need_resched())
6418                         break;
6419
6420                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6421                         break;
6422         }
6423         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6424 }
6425
6426 static DEFINE_PER_CPU(struct balance_callback, core_balance_head);
6427
6428 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6429 {
6430         if (!sched_core_enabled(rq))
6431                 return;
6432
6433         if (!rq->core->core_cookie)
6434                 return;
6435
6436         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6437                 return;
6438
6439         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6440 }
6441
6442 DEFINE_LOCK_GUARD_1(core_lock, int,
6443                     sched_core_lock(*_T->lock, &_T->flags),
6444                     sched_core_unlock(*_T->lock, &_T->flags),
6445                     unsigned long flags)
6446
6447 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6448 {
6449         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6450         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6451         int t;
6452
6453         guard(core_lock)(&cpu);
6454
6455         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6456
6457         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6458         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6459                 return;
6460
6461         /* find the leader */
6462         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6463                 if (t == cpu)
6464                         continue;
6465                 rq = cpu_rq(t);
6466                 if (rq->core == rq) {
6467                         core_rq = rq;
6468                         break;
6469                 }
6470         }
6471
6472         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6473                 return;
6474
6475         /* install and validate core_rq */
6476         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6477                 rq = cpu_rq(t);
6478
6479                 if (t == cpu)
6480                         rq->core = core_rq;
6481
6482                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6483         }
6484 }
6485
6486 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6487 {
6488         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6489         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6490         int t;
6491
6492         guard(core_lock)(&cpu);
6493
6494         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6495         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6496                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6497                 return;
6498         }
6499
6500         /* if we're not the leader, nothing to do */
6501         if (rq->core != rq)
6502                 return;
6503
6504         /* find a new leader */
6505         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6506                 if (t == cpu)
6507                         continue;
6508                 core_rq = cpu_rq(t);
6509                 break;
6510         }
6511
6512         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6513                 return;
6514
6515         /* copy the shared state to the new leader */
6516         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6517         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6518         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6519         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6520         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6521         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6522
6523         /*
6524          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6525          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6526          * have a cookie.
6527          */
6528         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6529
6530         /* install new leader */
6531         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6532                 rq = cpu_rq(t);
6533                 rq->core = core_rq;
6534         }
6535 }
6536
6537 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6538 {
6539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6540
6541         if (rq->core != rq)
6542                 rq->core = rq;
6543 }
6544
6545 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6546
6547 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6548 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6549 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6550
6551 static struct task_struct *
6552 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6553 {
6554         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6555 }
6556
6557 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6558
6559 /*
6560  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6561  *
6562  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6563  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock. Note that
6564  * SM_MASK_PREEMPT for !RT has all bits set, which allows the compiler to
6565  * optimize the AND operation out and just check for zero.
6566  */
6567 #define SM_NONE                 0x0
6568 #define SM_PREEMPT              0x1
6569 #define SM_RTLOCK_WAIT          0x2
6570
6571 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
6572 # define SM_MASK_PREEMPT        (~0U)
6573 #else
6574 # define SM_MASK_PREEMPT        SM_PREEMPT
6575 #endif
6576
6577 /*
6578  * __schedule() is the main scheduler function.
6579  *
6580  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6581  *
6582  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6583  *
6584  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6585  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6586  *
6587  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6588  *      interrupt handler scheduler_tick().
6589  *
6590  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6591  *      task to the run-queue and that's it.
6592  *
6593  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6594  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6595  *      called on the nearest possible occasion:
6596  *
6597  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6598  *
6599  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6600  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6601  *           spin_unlock()!)
6602  *
6603  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6604  *           preemptible context
6605  *
6606  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6607  *         then at the next:
6608  *
6609  *          - cond_resched() call
6610  *          - explicit schedule() call
6611  *          - return from syscall or exception to user-space
6612  *          - return from interrupt-handler to user-space
6613  *
6614  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6615  */
6616 static void __sched notrace __schedule(unsigned int sched_mode)
6617 {
6618         struct task_struct *prev, *next;
6619         unsigned long *switch_count;
6620         unsigned long prev_state;
6621         struct rq_flags rf;
6622         struct rq *rq;
6623         int cpu;
6624
6625         cpu = smp_processor_id();
6626         rq = cpu_rq(cpu);
6627         prev = rq->curr;
6628
6629         schedule_debug(prev, !!sched_mode);
6630
6631         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6632                 hrtick_clear(rq);
6633
6634         local_irq_disable();
6635         rcu_note_context_switch(!!sched_mode);
6636
6637         /*
6638          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6639          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6640          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6641          *
6642          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6643          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6644          *                                        wake_up_state(p, state)
6645          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6646          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6647          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6648          *
6649          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6650          * after coming from user-space, before storing to rq->curr; this
6651          * barrier matches a full barrier in the proximity of the membarrier
6652          * system call exit.
6653          */
6654         rq_lock(rq, &rf);
6655         smp_mb__after_spinlock();
6656
6657         /* Promote REQ to ACT */
6658         rq->clock_update_flags <<= 1;
6659         update_rq_clock(rq);
6660         rq->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
6661
6662         switch_count = &prev->nivcsw;
6663
6664         /*
6665          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6666          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6667          */
6668         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6669         if (!(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT) && prev_state) {
6670                 if (signal_pending_state(prev_state, prev)) {
6671                         WRITE_ONCE(prev->__state, TASK_RUNNING);
6672                 } else {
6673                         prev->sched_contributes_to_load =
6674                                 (prev_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6675                                 !(prev_state & TASK_NOLOAD) &&
6676                                 !(prev_state & TASK_FROZEN);
6677
6678                         if (prev->sched_contributes_to_load)
6679                                 rq->nr_uninterruptible++;
6680
6681                         /*
6682                          * __schedule()                 ttwu()
6683                          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6684                          *   if (prev_state)                goto out;
6685                          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6686                          *                                p->state = TASK_WAKING
6687                          *
6688                          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6689                          *
6690                          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6691                          */
6692                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_NOCLOCK);
6693
6694                         if (prev->in_iowait) {
6695                                 atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6696                                 delayacct_blkio_start();
6697                         }
6698                 }
6699                 switch_count = &prev->nvcsw;
6700         }
6701
6702         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6703         clear_tsk_need_resched(prev);
6704         clear_preempt_need_resched();
6705 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6706         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6707 #endif
6708
6709         if (likely(prev != next)) {
6710                 rq->nr_switches++;
6711                 /*
6712                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6713                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6714                  */
6715                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6716                 /*
6717                  * The membarrier system call requires each architecture
6718                  * to have a full memory barrier after updating
6719                  * rq->curr, before returning to user-space.
6720                  *
6721                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6722                  * various architectures:
6723                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC,
6724                  *   RISC-V.  switch_mm() relies on membarrier_arch_switch_mm()
6725                  *   on PowerPC and on RISC-V.
6726                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6727                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6728                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6729                  *   is a RELEASE barrier),
6730                  *
6731                  * The barrier matches a full barrier in the proximity of
6732                  * the membarrier system call entry.
6733                  *
6734                  * On RISC-V, this barrier pairing is also needed for the
6735                  * SYNC_CORE command when switching between processes, cf.
6736                  * the inline comments in membarrier_arch_switch_mm().
6737                  */
6738                 ++*switch_count;
6739
6740                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6741                 psi_sched_switch(prev, next, !task_on_rq_queued(prev));
6742
6743                 trace_sched_switch(sched_mode & SM_MASK_PREEMPT, prev, next, prev_state);
6744
6745                 /* Also unlocks the rq: */
6746                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6747         } else {
6748                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6749                 __balance_callbacks(rq);
6750                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6751         }
6752 }
6753
6754 void __noreturn do_task_dead(void)
6755 {
6756         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6757         set_special_state(TASK_DEAD);
6758
6759         /* Tell freezer to ignore us: */
6760         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6761
6762         __schedule(SM_NONE);
6763         BUG();
6764
6765         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6766         for (;;)
6767                 cpu_relax();
6768 }
6769
6770 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6771 {
6772         static DEFINE_WAIT_OVERRIDE_MAP(sched_map, LD_WAIT_CONFIG);
6773         unsigned int task_flags;
6774
6775         /*
6776          * Establish LD_WAIT_CONFIG context to ensure none of the code called
6777          * will use a blocking primitive -- which would lead to recursion.
6778          */
6779         lock_map_acquire_try(&sched_map);
6780
6781         task_flags = tsk->flags;
6782         /*
6783          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6784          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6785          */
6786         if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6787                 wq_worker_sleeping(tsk);
6788         else if (task_flags & PF_IO_WORKER)
6789                 io_wq_worker_sleeping(tsk);
6790
6791         /*
6792          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6793          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6794          * already acquired.
6795          */
6796         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6797
6798         /*
6799          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6800          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6801          */
6802         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6803
6804         lock_map_release(&sched_map);
6805 }
6806
6807 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6808 {
6809         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER | PF_BLOCK_TS)) {
6810                 if (tsk->flags & PF_BLOCK_TS)
6811                         blk_plug_invalidate_ts(tsk);
6812                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6813                         wq_worker_running(tsk);
6814                 else if (tsk->flags & PF_IO_WORKER)
6815                         io_wq_worker_running(tsk);
6816         }
6817 }
6818
6819 static __always_inline void __schedule_loop(unsigned int sched_mode)
6820 {
6821         do {
6822                 preempt_disable();
6823                 __schedule(sched_mode);
6824                 sched_preempt_enable_no_resched();
6825         } while (need_resched());
6826 }
6827
6828 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6829 {
6830         struct task_struct *tsk = current;
6831
6832 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6833         lockdep_assert(!tsk->sched_rt_mutex);
6834 #endif
6835
6836         if (!task_is_running(tsk))
6837                 sched_submit_work(tsk);
6838         __schedule_loop(SM_NONE);
6839         sched_update_worker(tsk);
6840 }
6841 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6842
6843 /*
6844  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6845  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6846  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6847  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6848  * (schedule out non-voluntarily).
6849  *
6850  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6851  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6852  */
6853 void __sched schedule_idle(void)
6854 {
6855         /*
6856          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6857          * regardless because that function is a nop when the task is in a
6858          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6859          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6860          * TASK_RUNNING state.
6861          */
6862         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6863         do {
6864                 __schedule(SM_NONE);
6865         } while (need_resched());
6866 }
6867
6868 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6869 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6870 {
6871         /*
6872          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6873          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6874          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6875          * we find a better solution.
6876          *
6877          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6878          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
6879          * too frequently to make sense yet.
6880          */
6881         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6882         schedule();
6883         exception_exit(prev_state);
6884 }
6885 #endif
6886
6887 /**
6888  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6889  *
6890  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6891  */
6892 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6893 {
6894         sched_preempt_enable_no_resched();
6895         schedule();
6896         preempt_disable();
6897 }
6898
6899 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6900 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6901 {
6902         __schedule_loop(SM_RTLOCK_WAIT);
6903 }
6904 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6905 #endif
6906
6907 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6908 {
6909         do {
6910                 /*
6911                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6912                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6913                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6914                  * by the function tracer will call this function again and
6915                  * cause infinite recursion.
6916                  *
6917                  * Preemption must be disabled here before the function
6918                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6919                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6920                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6921                  * which can also be traced by the function tracer.
6922                  */
6923                 preempt_disable_notrace();
6924                 preempt_latency_start(1);
6925                 __schedule(SM_PREEMPT);
6926                 preempt_latency_stop(1);
6927                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6928
6929                 /*
6930                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6931                  * between schedule and now.
6932                  */
6933         } while (need_resched());
6934 }
6935
6936 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6937 /*
6938  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6939  * off of preempt_enable.
6940  */
6941 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6942 {
6943         /*
6944          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6945          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6946          */
6947         if (likely(!preemptible()))
6948                 return;
6949         preempt_schedule_common();
6950 }
6951 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6952 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6953
6954 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6955 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6956 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6957 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6958 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6959 #endif
6960 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6961 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6962 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6963 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6964 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6965 {
6966         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6967                 return;
6968         preempt_schedule();
6969 }
6970 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6971 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6972 #endif
6973 #endif
6974
6975 /**
6976  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6977  *
6978  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6979  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6980  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6981  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6982  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6983  * to be called when the system is still in usermode.
6984  *
6985  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6986  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6987  * calling the scheduler.
6988  */
6989 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
6990 {
6991         enum ctx_state prev_ctx;
6992
6993         if (likely(!preemptible()))
6994                 return;
6995
6996         do {
6997                 /*
6998                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6999                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
7000                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
7001                  * by the function tracer will call this function again and
7002                  * cause infinite recursion.
7003                  *
7004                  * Preemption must be disabled here before the function
7005                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
7006                  * calls. One to disable preemption without fear of being
7007                  * traced. The other to still record the preemption latency,
7008                  * which can also be traced by the function tracer.
7009                  */
7010                 preempt_disable_notrace();
7011                 preempt_latency_start(1);
7012                 /*
7013                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
7014                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
7015                  * an infinite recursion.
7016                  */
7017                 prev_ctx = exception_enter();
7018                 __schedule(SM_PREEMPT);
7019                 exception_exit(prev_ctx);
7020
7021                 preempt_latency_stop(1);
7022                 preempt_enable_no_resched_notrace();
7023         } while (need_resched());
7024 }
7025 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
7026
7027 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
7028 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
7029 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
7030 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
7031 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
7032 #endif
7033 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
7034 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
7035 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
7036 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
7037 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
7038 {
7039         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
7040                 return;
7041         preempt_schedule_notrace();
7042 }
7043 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
7044 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
7045 #endif
7046 #endif
7047
7048 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
7049
7050 /*
7051  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
7052  * off of irq context.
7053  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
7054  * protect us against recursive calling from irq.
7055  */
7056 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
7057 {
7058         enum ctx_state prev_state;
7059
7060         /* Catch callers which need to be fixed */
7061         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
7062
7063         prev_state = exception_enter();
7064
7065         do {
7066                 preempt_disable();
7067                 local_irq_enable();
7068                 __schedule(SM_PREEMPT);
7069                 local_irq_disable();
7070                 sched_preempt_enable_no_resched();
7071         } while (need_resched());
7072
7073         exception_exit(prev_state);
7074 }
7075
7076 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
7077                           void *key)
7078 {
7079         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~(WF_SYNC|WF_CURRENT_CPU));
7080         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
7081 }
7082 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
7083
7084 static void __setscheduler_prio(struct task_struct *p, int prio)
7085 {
7086         if (dl_prio(prio))
7087                 p->sched_class = &dl_sched_class;
7088         else if (rt_prio(prio))
7089                 p->sched_class = &rt_sched_class;
7090         else
7091                 p->sched_class = &fair_sched_class;
7092
7093         p->prio = prio;
7094 }
7095
7096 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7097
7098 /*
7099  * Would be more useful with typeof()/auto_type but they don't mix with
7100  * bit-fields. Since it's a local thing, use int. Keep the generic sounding
7101  * name such that if someone were to implement this function we get to compare
7102  * notes.
7103  */
7104 #define fetch_and_set(x, v) ({ int _x = (x); (x) = (v); _x; })
7105
7106 void rt_mutex_pre_schedule(void)
7107 {
7108         lockdep_assert(!fetch_and_set(current->sched_rt_mutex, 1));
7109         sched_submit_work(current);
7110 }
7111
7112 void rt_mutex_schedule(void)
7113 {
7114         lockdep_assert(current->sched_rt_mutex);
7115         __schedule_loop(SM_NONE);
7116 }
7117
7118 void rt_mutex_post_schedule(void)
7119 {
7120         sched_update_worker(current);
7121         lockdep_assert(fetch_and_set(current->sched_rt_mutex, 0));
7122 }
7123
7124 static inline int __rt_effective_prio(struct task_struct *pi_task, int prio)
7125 {
7126         if (pi_task)
7127                 prio = min(prio, pi_task->prio);
7128
7129         return prio;
7130 }
7131
7132 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7133 {
7134         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
7135
7136         return __rt_effective_prio(pi_task, prio);
7137 }
7138
7139 /*
7140  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
7141  * @p: task to boost
7142  * @pi_task: donor task
7143  *
7144  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
7145  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
7146  *
7147  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
7148  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
7149  */
7150 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
7151 {
7152         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
7153                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7154         const struct sched_class *prev_class;
7155         struct rq_flags rf;
7156         struct rq *rq;
7157
7158         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
7159         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
7160
7161         /*
7162          * If nothing changed; bail early.
7163          */
7164         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7165                 return;
7166
7167         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
7168         update_rq_clock(rq);
7169         /*
7170          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
7171          * either lock.
7172          *
7173          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
7174          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
7175          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
7176          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
7177          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
7178          */
7179         p->pi_top_task = pi_task;
7180
7181         /*
7182          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
7183          */
7184         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7185                 goto out_unlock;
7186
7187         /*
7188          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
7189          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
7190          *
7191          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
7192          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
7193          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
7194          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
7195          * with interrupts disabled and will complete the lock
7196          * protected section without being interrupted. So there is no
7197          * real need to boost.
7198          */
7199         if (unlikely(p == rq->idle)) {
7200                 WARN_ON(p != rq->curr);
7201                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
7202                 goto out_unlock;
7203         }
7204
7205         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
7206         oldprio = p->prio;
7207
7208         if (oldprio == prio)
7209                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
7210
7211         prev_class = p->sched_class;
7212         queued = task_on_rq_queued(p);
7213         running = task_current(rq, p);
7214         if (queued)
7215                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
7216         if (running)
7217                 put_prev_task(rq, p);
7218
7219         /*
7220          * Boosting condition are:
7221          * 1. -rt task is running and holds mutex A
7222          *      --> -dl task blocks on mutex A
7223          *
7224          * 2. -dl task is running and holds mutex A
7225          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
7226          *          running task
7227          */
7228         if (dl_prio(prio)) {
7229                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
7230                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
7231                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
7232                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
7233                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
7234                 } else {
7235                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7236                 }
7237         } else if (rt_prio(prio)) {
7238                 if (dl_prio(oldprio))
7239                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7240                 if (oldprio < prio)
7241                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
7242         } else {
7243                 if (dl_prio(oldprio))
7244                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7245                 if (rt_prio(oldprio))
7246                         p->rt.timeout = 0;
7247         }
7248
7249         __setscheduler_prio(p, prio);
7250
7251         if (queued)
7252                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
7253         if (running)
7254                 set_next_task(rq, p);
7255
7256         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7257 out_unlock:
7258         /* Avoid rq from going away on us: */
7259         preempt_disable();
7260
7261         rq_unpin_lock(rq, &rf);
7262         __balance_callbacks(rq);
7263         raw_spin_rq_unlock(rq);
7264
7265         preempt_enable();
7266 }
7267 #else
7268 static inline int rt_effective_prio(struct task_struct *p, int prio)
7269 {
7270         return prio;
7271 }
7272 #endif
7273
7274 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
7275 {
7276         bool queued, running;
7277         struct rq *rq;
7278         int old_prio;
7279
7280         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
7281                 return;
7282         /*
7283          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
7284          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
7285          */
7286         CLASS(task_rq_lock, rq_guard)(p);
7287         rq = rq_guard.rq;
7288
7289         update_rq_clock(rq);
7290
7291         /*
7292          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
7293          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
7294          * it won't have any effect on scheduling until the task is
7295          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
7296          */
7297         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
7298                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7299                 return;
7300         }
7301
7302         queued = task_on_rq_queued(p);
7303         running = task_current(rq, p);
7304         if (queued)
7305                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
7306         if (running)
7307                 put_prev_task(rq, p);
7308
7309         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
7310         set_load_weight(p, true);
7311         old_prio = p->prio;
7312         p->prio = effective_prio(p);
7313
7314         if (queued)
7315                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7316         if (running)
7317                 set_next_task(rq, p);
7318
7319         /*
7320          * If the task increased its priority or is running and
7321          * lowered its priority, then reschedule its CPU:
7322          */
7323         p->sched_class->prio_changed(rq, p, old_prio);
7324 }
7325 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
7326
7327 /*
7328  * is_nice_reduction - check if nice value is an actual reduction
7329  *
7330  * Similar to can_nice() but does not perform a capability check.
7331  *
7332  * @p: task
7333  * @nice: nice value
7334  */
7335 static bool is_nice_reduction(const struct task_struct *p, const int nice)
7336 {
7337         /* Convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40]: */
7338         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
7339
7340         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE));
7341 }
7342
7343 /*
7344  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
7345  * @p: task
7346  * @nice: nice value
7347  */
7348 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
7349 {
7350         return is_nice_reduction(p, nice) || capable(CAP_SYS_NICE);
7351 }
7352
7353 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
7354
7355 /*
7356  * sys_nice - change the priority of the current process.
7357  * @increment: priority increment
7358  *
7359  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
7360  * does similar things.
7361  */
7362 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
7363 {
7364         long nice, retval;
7365
7366         /*
7367          * Setpriority might change our priority at the same moment.
7368          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
7369          * and we have a single winner.
7370          */
7371         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
7372         nice = task_nice(current) + increment;
7373
7374         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
7375         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
7376                 return -EPERM;
7377
7378         retval = security_task_setnice(current, nice);
7379         if (retval)
7380                 return retval;
7381
7382         set_user_nice(current, nice);
7383         return 0;
7384 }
7385
7386 #endif
7387
7388 /**
7389  * task_prio - return the priority value of a given task.
7390  * @p: the task in question.
7391  *
7392  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
7393  *
7394  * sched policy         return value   kernel prio    user prio/nice
7395  *
7396  * normal, batch, idle     [0 ... 39]  [100 ... 139]          0/[-20 ... 19]
7397  * fifo, rr             [-2 ... -100]     [98 ... 0]  [1 ... 99]
7398  * deadline                     -101             -1           0
7399  */
7400 int task_prio(const struct task_struct *p)
7401 {
7402         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
7403 }
7404
7405 /**
7406  * idle_cpu - is a given CPU idle currently?
7407  * @cpu: the processor in question.
7408  *
7409  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7410  */
7411 int idle_cpu(int cpu)
7412 {
7413         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7414
7415         if (rq->curr != rq->idle)
7416                 return 0;
7417
7418         if (rq->nr_running)
7419                 return 0;
7420
7421 #ifdef CONFIG_SMP
7422         if (rq->ttwu_pending)
7423                 return 0;
7424 #endif
7425
7426         return 1;
7427 }
7428
7429 /**
7430  * available_idle_cpu - is a given CPU idle for enqueuing work.
7431  * @cpu: the CPU in question.
7432  *
7433  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
7434  */
7435 int available_idle_cpu(int cpu)
7436 {
7437         if (!idle_cpu(cpu))
7438                 return 0;
7439
7440         if (vcpu_is_preempted(cpu))
7441                 return 0;
7442
7443         return 1;
7444 }
7445
7446 /**
7447  * idle_task - return the idle task for a given CPU.
7448  * @cpu: the processor in question.
7449  *
7450  * Return: The idle task for the CPU @cpu.
7451  */
7452 struct task_struct *idle_task(int cpu)
7453 {
7454         return cpu_rq(cpu)->idle;
7455 }
7456
7457 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
7458 int sched_core_idle_cpu(int cpu)
7459 {
7460         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7461
7462         if (sched_core_enabled(rq) && rq->curr == rq->idle)
7463                 return 1;
7464
7465         return idle_cpu(cpu);
7466 }
7467
7468 #endif
7469
7470 #ifdef CONFIG_SMP
7471 /*
7472  * This function computes an effective utilization for the given CPU, to be
7473  * used for frequency selection given the linear relation: f = u * f_max.
7474  *
7475  * The scheduler tracks the following metrics:
7476  *
7477  *   cpu_util_{cfs,rt,dl,irq}()
7478  *   cpu_bw_dl()
7479  *
7480  * Where the cfs,rt and dl util numbers are tracked with the same metric and
7481  * synchronized windows and are thus directly comparable.
7482  *
7483  * The cfs,rt,dl utilization are the running times measured with rq->clock_task
7484  * which excludes things like IRQ and steal-time. These latter are then accrued
7485  * in the irq utilization.
7486  *
7487  * The DL bandwidth number otoh is not a measured metric but a value computed
7488  * based on the task model parameters and gives the minimal utilization
7489  * required to meet deadlines.
7490  */
7491 unsigned long effective_cpu_util(int cpu, unsigned long util_cfs,
7492                                  unsigned long *min,
7493                                  unsigned long *max)
7494 {
7495         unsigned long util, irq, scale;
7496         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7497
7498         scale = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
7499
7500         /*
7501          * Early check to see if IRQ/steal time saturates the CPU, can be
7502          * because of inaccuracies in how we track these -- see
7503          * update_irq_load_avg().
7504          */
7505         irq = cpu_util_irq(rq);
7506         if (unlikely(irq >= scale)) {
7507                 if (min)
7508                         *min = scale;
7509                 if (max)
7510                         *max = scale;
7511                 return scale;
7512         }
7513
7514         if (min) {
7515                 /*
7516                  * The minimum utilization returns the highest level between:
7517                  * - the computed DL bandwidth needed with the IRQ pressure which
7518                  *   steals time to the deadline task.
7519                  * - The minimum performance requirement for CFS and/or RT.
7520                  */
7521                 *min = max(irq + cpu_bw_dl(rq), uclamp_rq_get(rq, UCLAMP_MIN));
7522
7523                 /*
7524                  * When an RT task is runnable and uclamp is not used, we must
7525                  * ensure that the task will run at maximum compute capacity.
7526                  */
7527                 if (!uclamp_is_used() && rt_rq_is_runnable(&rq->rt))
7528                         *min = max(*min, scale);
7529         }
7530
7531         /*
7532          * Because the time spend on RT/DL tasks is visible as 'lost' time to
7533          * CFS tasks and we use the same metric to track the effective
7534          * utilization (PELT windows are synchronized) we can directly add them
7535          * to obtain the CPU's actual utilization.
7536          */
7537         util = util_cfs + cpu_util_rt(rq);
7538         util += cpu_util_dl(rq);
7539
7540         /*
7541          * The maximum hint is a soft bandwidth requirement, which can be lower
7542          * than the actual utilization because of uclamp_max requirements.
7543          */
7544         if (max)
7545                 *max = min(scale, uclamp_rq_get(rq, UCLAMP_MAX));
7546
7547         if (util >= scale)
7548                 return scale;
7549
7550         /*
7551          * There is still idle time; further improve the number by using the
7552          * irq metric. Because IRQ/steal time is hidden from the task clock we
7553          * need to scale the task numbers:
7554          *
7555          *              max - irq
7556          *   U' = irq + --------- * U
7557          *                 max
7558          */
7559         util = scale_irq_capacity(util, irq, scale);
7560         util += irq;
7561
7562         return min(scale, util);
7563 }
7564
7565 unsigned long sched_cpu_util(int cpu)
7566 {
7567         return effective_cpu_util(cpu, cpu_util_cfs(cpu), NULL, NULL);
7568 }
7569 #endif /* CONFIG_SMP */
7570
7571 /**
7572  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
7573  * @pid: the pid in question.
7574  *
7575  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
7576  */
7577 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
7578 {
7579         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
7580 }
7581
7582 static struct task_struct *find_get_task(pid_t pid)
7583 {
7584         struct task_struct *p;
7585         guard(rcu)();
7586
7587         p = find_process_by_pid(pid);
7588         if (likely(p))
7589                 get_task_struct(p);
7590
7591         return p;
7592 }
7593
7594 DEFINE_CLASS(find_get_task, struct task_struct *, if (_T) put_task_struct(_T),
7595              find_get_task(pid), pid_t pid)
7596
7597 /*
7598  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
7599  * it calls know not to change it.
7600  */
7601 #define SETPARAM_POLICY -1
7602
7603 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
7604                 const struct sched_attr *attr)
7605 {
7606         int policy = attr->sched_policy;
7607
7608         if (policy == SETPARAM_POLICY)
7609                 policy = p->policy;
7610
7611         p->policy = policy;
7612
7613         if (dl_policy(policy))
7614                 __setparam_dl(p, attr);
7615         else if (fair_policy(policy))
7616                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
7617
7618         /*
7619          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
7620          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
7621          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
7622          */
7623         p->rt_priority = attr->sched_priority;
7624         p->normal_prio = normal_prio(p);
7625         set_load_weight(p, true);
7626 }
7627
7628 /*
7629  * Check the target process has a UID that matches the current process's:
7630  */
7631 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
7632 {
7633         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
7634         guard(rcu)();
7635
7636         pcred = __task_cred(p);
7637         return (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
7638                 uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
7639 }
7640
7641 /*
7642  * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority.
7643  * Only issue a capable test if needed and only once to avoid an audit
7644  * event on permitted non-privileged operations:
7645  */
7646 static int user_check_sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7647                                          const struct sched_attr *attr,
7648                                          int policy, int reset_on_fork)
7649 {
7650         if (fair_policy(policy)) {
7651                 if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
7652                     !is_nice_reduction(p, attr->sched_nice))
7653                         goto req_priv;
7654         }
7655
7656         if (rt_policy(policy)) {
7657                 unsigned long rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
7658
7659                 /* Can't set/change the rt policy: */
7660                 if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
7661                         goto req_priv;
7662
7663                 /* Can't increase priority: */
7664                 if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
7665                     attr->sched_priority > rlim_rtprio)
7666                         goto req_priv;
7667         }
7668
7669         /*
7670          * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
7671          * (safest behavior); in the future we would like to allow
7672          * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
7673          * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
7674          */
7675         if (dl_policy(policy))
7676                 goto req_priv;
7677
7678         /*
7679          * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
7680          * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
7681          */
7682         if (task_has_idle_policy(p) && !idle_policy(policy)) {
7683                 if (!is_nice_reduction(p, task_nice(p)))
7684                         goto req_priv;
7685         }
7686
7687         /* Can't change other user's priorities: */
7688         if (!check_same_owner(p))
7689                 goto req_priv;
7690
7691         /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag: */
7692         if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
7693                 goto req_priv;
7694
7695         return 0;
7696
7697 req_priv:
7698         if (!capable(CAP_SYS_NICE))
7699                 return -EPERM;
7700
7701         return 0;
7702 }
7703
7704 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
7705                                 const struct sched_attr *attr,
7706                                 bool user, bool pi)
7707 {
7708         int oldpolicy = -1, policy = attr->sched_policy;
7709         int retval, oldprio, newprio, queued, running;
7710         const struct sched_class *prev_class;
7711         struct balance_callback *head;
7712         struct rq_flags rf;
7713         int reset_on_fork;
7714         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7715         struct rq *rq;
7716         bool cpuset_locked = false;
7717
7718         /* The pi code expects interrupts enabled */
7719         BUG_ON(pi && in_interrupt());
7720 recheck:
7721         /* Double check policy once rq lock held: */
7722         if (policy < 0) {
7723                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
7724                 policy = oldpolicy = p->policy;
7725         } else {
7726                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
7727
7728                 if (!valid_policy(policy))
7729                         return -EINVAL;
7730         }
7731
7732         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_ALL | SCHED_FLAG_SUGOV))
7733                 return -EINVAL;
7734
7735         /*
7736          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
7737          * 1..MAX_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
7738          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
7739          */
7740         if (attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1)
7741                 return -EINVAL;
7742         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
7743             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
7744                 return -EINVAL;
7745
7746         if (user) {
7747                 retval = user_check_sched_setscheduler(p, attr, policy, reset_on_fork);
7748                 if (retval)
7749                         return retval;
7750
7751                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
7752                         return -EINVAL;
7753
7754                 retval = security_task_setscheduler(p);
7755                 if (retval)
7756                         return retval;
7757         }
7758
7759         /* Update task specific "requested" clamps */
7760         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) {
7761                 retval = uclamp_validate(p, attr);
7762                 if (retval)
7763                         return retval;
7764         }
7765
7766         /*
7767          * SCHED_DEADLINE bandwidth accounting relies on stable cpusets
7768          * information.
7769          */
7770         if (dl_policy(policy) || dl_policy(p->policy)) {
7771                 cpuset_locked = true;
7772                 cpuset_lock();
7773         }
7774
7775         /*
7776          * Make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
7777          * changing the priority of the task:
7778          *
7779          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
7780          * runqueue lock must be held.
7781          */
7782         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7783         update_rq_clock(rq);
7784
7785         /*
7786          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea:
7787          */
7788         if (p == rq->stop) {
7789                 retval = -EINVAL;
7790                 goto unlock;
7791         }
7792
7793         /*
7794          * If not changing anything there's no need to proceed further,
7795          * but store a possible modification of reset_on_fork.
7796          */
7797         if (unlikely(policy == p->policy)) {
7798                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
7799                         goto change;
7800                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
7801                         goto change;
7802                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
7803                         goto change;
7804                 if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP)
7805                         goto change;
7806
7807                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7808                 retval = 0;
7809                 goto unlock;
7810         }
7811 change:
7812
7813         if (user) {
7814 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7815                 /*
7816                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
7817                  * assigned.
7818                  */
7819                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
7820                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
7821                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
7822                         retval = -EPERM;
7823                         goto unlock;
7824                 }
7825 #endif
7826 #ifdef CONFIG_SMP
7827                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy) &&
7828                                 !(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)) {
7829                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
7830
7831                         /*
7832                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
7833                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
7834                          * will also fail if there's no bandwidth available.
7835                          */
7836                         if (!cpumask_subset(span, p->cpus_ptr) ||
7837                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
7838                                 retval = -EPERM;
7839                                 goto unlock;
7840                         }
7841                 }
7842 #endif
7843         }
7844
7845         /* Re-check policy now with rq lock held: */
7846         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
7847                 policy = oldpolicy = -1;
7848                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7849                 if (cpuset_locked)
7850                         cpuset_unlock();
7851                 goto recheck;
7852         }
7853
7854         /*
7855          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
7856          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
7857          * is available.
7858          */
7859         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && sched_dl_overflow(p, policy, attr)) {
7860                 retval = -EBUSY;
7861                 goto unlock;
7862         }
7863
7864         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
7865         oldprio = p->prio;
7866
7867         newprio = __normal_prio(policy, attr->sched_priority, attr->sched_nice);
7868         if (pi) {
7869                 /*
7870                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
7871                  * effective priority is unchanged, we just store the new
7872                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
7873                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
7874                  * itself.
7875                  */
7876                 newprio = rt_effective_prio(p, newprio);
7877                 if (newprio == oldprio)
7878                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
7879         }
7880
7881         queued = task_on_rq_queued(p);
7882         running = task_current(rq, p);
7883         if (queued)
7884                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
7885         if (running)
7886                 put_prev_task(rq, p);
7887
7888         prev_class = p->sched_class;
7889
7890         if (!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)) {
7891                 __setscheduler_params(p, attr);
7892                 __setscheduler_prio(p, newprio);
7893         }
7894         __setscheduler_uclamp(p, attr);
7895
7896         if (queued) {
7897                 /*
7898                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
7899                  * increased (user space view).
7900                  */
7901                 if (oldprio < p->prio)
7902                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
7903
7904                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
7905         }
7906         if (running)
7907                 set_next_task(rq, p);
7908
7909         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7910
7911         /* Avoid rq from going away on us: */
7912         preempt_disable();
7913         head = splice_balance_callbacks(rq);
7914         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7915
7916         if (pi) {
7917                 if (cpuset_locked)
7918                         cpuset_unlock();
7919                 rt_mutex_adjust_pi(p);
7920         }
7921
7922         /* Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain: */
7923         balance_callbacks(rq, head);
7924         preempt_enable();
7925
7926         return 0;
7927
7928 unlock:
7929         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7930         if (cpuset_locked)
7931                 cpuset_unlock();
7932         return retval;
7933 }
7934
7935 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7936                                const struct sched_param *param, bool check)
7937 {
7938         struct sched_attr attr = {
7939                 .sched_policy   = policy,
7940                 .sched_priority = param->sched_priority,
7941                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
7942         };
7943
7944         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
7945         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
7946                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
7947                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
7948                 attr.sched_policy = policy;
7949         }
7950
7951         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
7952 }
7953 /**
7954  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
7955  * @p: the task in question.
7956  * @policy: new policy.
7957  * @param: structure containing the new RT priority.
7958  *
7959  * Use sched_set_fifo(), read its comment.
7960  *
7961  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7962  *
7963  * NOTE that the task may be already dead.
7964  */
7965 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
7966                        const struct sched_param *param)
7967 {
7968         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
7969 }
7970
7971 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7972 {
7973         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
7974 }
7975
7976 int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
7977 {
7978         return __sched_setscheduler(p, attr, false, true);
7979 }
7980 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr_nocheck);
7981
7982 /**
7983  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
7984  * @p: the task in question.
7985  * @policy: new policy.
7986  * @param: structure containing the new RT priority.
7987  *
7988  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
7989  * current context has permission.  For example, this is needed in
7990  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
7991  * but our caller might not have that capability.
7992  *
7993  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
7994  */
7995 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
7996                                const struct sched_param *param)
7997 {
7998         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
7999 }
8000
8001 /*
8002  * SCHED_FIFO is a broken scheduler model; that is, it is fundamentally
8003  * incapable of resource management, which is the one thing an OS really should
8004  * be doing.
8005  *
8006  * This is of course the reason it is limited to privileged users only.
8007  *
8008  * Worse still; it is fundamentally impossible to compose static priority
8009  * workloads. You cannot take two correctly working static prio workloads
8010  * and smash them together and still expect them to work.
8011  *
8012  * For this reason 'all' FIFO tasks the kernel creates are basically at:
8013  *
8014  *   MAX_RT_PRIO / 2
8015  *
8016  * The administrator _MUST_ configure the system, the kernel simply doesn't
8017  * know enough information to make a sensible choice.
8018  */
8019 void sched_set_fifo(struct task_struct *p)
8020 {
8021         struct sched_param sp = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO / 2 };
8022         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
8023 }
8024 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo);
8025
8026 /*
8027  * For when you don't much care about FIFO, but want to be above SCHED_NORMAL.
8028  */
8029 void sched_set_fifo_low(struct task_struct *p)
8030 {
8031         struct sched_param sp = { .sched_priority = 1 };
8032         WARN_ON_ONCE(sched_setscheduler_nocheck(p, SCHED_FIFO, &sp) != 0);
8033 }
8034 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_fifo_low);
8035
8036 void sched_set_normal(struct task_struct *p, int nice)
8037 {
8038         struct sched_attr attr = {
8039                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
8040                 .sched_nice = nice,
8041         };
8042         WARN_ON_ONCE(sched_setattr_nocheck(p, &attr) != 0);
8043 }
8044 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_set_normal);
8045
8046 static int
8047 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
8048 {
8049         struct sched_param lparam;
8050
8051         if (!param || pid < 0)
8052                 return -EINVAL;
8053         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
8054                 return -EFAULT;
8055
8056         CLASS(find_get_task, p)(pid);
8057         if (!p)
8058                 return -ESRCH;
8059
8060         return sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
8061 }
8062
8063 /*
8064  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
8065  */
8066 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr, struct sched_attr *attr)
8067 {
8068         u32 size;
8069         int ret;
8070
8071         /* Zero the full structure, so that a short copy will be nice: */
8072         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
8073
8074         ret = get_user(size, &uattr->size);
8075         if (ret)
8076                 return ret;
8077
8078         /* ABI compatibility quirk: */
8079         if (!size)
8080                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
8081         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || size > PAGE_SIZE)
8082                 goto err_size;
8083
8084         ret = copy_struct_from_user(attr, sizeof(*attr), uattr, size);
8085         if (ret) {
8086                 if (ret == -E2BIG)
8087                         goto err_size;
8088                 return ret;
8089         }
8090
8091         if ((attr->sched_flags & SCHED_FLAG_UTIL_CLAMP) &&
8092             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER1)
8093                 return -EINVAL;
8094
8095         /*
8096          * XXX: Do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
8097          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
8098          */
8099         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
8100
8101         return 0;
8102
8103 err_size:
8104         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
8105         return -E2BIG;
8106 }
8107
8108 static void get_params(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
8109 {
8110         if (task_has_dl_policy(p))
8111                 __getparam_dl(p, attr);
8112         else if (task_has_rt_policy(p))
8113                 attr->sched_priority = p->rt_priority;
8114         else
8115                 attr->sched_nice = task_nice(p);
8116 }
8117
8118 /**
8119  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
8120  * @pid: the pid in question.
8121  * @policy: new policy.
8122  * @param: structure containing the new RT priority.
8123  *
8124  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8125  */
8126 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy, struct sched_param __user *, param)
8127 {
8128         if (policy < 0)
8129                 return -EINVAL;
8130
8131         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
8132 }
8133
8134 /**
8135  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
8136  * @pid: the pid in question.
8137  * @param: structure containing the new RT priority.
8138  *
8139  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8140  */
8141 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
8142 {
8143         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
8144 }
8145
8146 /**
8147  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
8148  * @pid: the pid in question.
8149  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8150  * @flags: for future extension.
8151  */
8152 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8153                                unsigned int, flags)
8154 {
8155         struct sched_attr attr;
8156         int retval;
8157
8158         if (!uattr || pid < 0 || flags)
8159                 return -EINVAL;
8160
8161         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
8162         if (retval)
8163                 return retval;
8164
8165         if ((int)attr.sched_policy < 0)
8166                 return -EINVAL;
8167         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_POLICY)
8168                 attr.sched_policy = SETPARAM_POLICY;
8169
8170         CLASS(find_get_task, p)(pid);
8171         if (!p)
8172                 return -ESRCH;
8173
8174         if (attr.sched_flags & SCHED_FLAG_KEEP_PARAMS)
8175                 get_params(p, &attr);
8176
8177         return sched_setattr(p, &attr);
8178 }
8179
8180 /**
8181  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
8182  * @pid: the pid in question.
8183  *
8184  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
8185  * code.
8186  */
8187 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
8188 {
8189         struct task_struct *p;
8190         int retval;
8191
8192         if (pid < 0)
8193                 return -EINVAL;
8194
8195         guard(rcu)();
8196         p = find_process_by_pid(pid);
8197         if (!p)
8198                 return -ESRCH;
8199
8200         retval = security_task_getscheduler(p);
8201         if (!retval) {
8202                 retval = p->policy;
8203                 if (p->sched_reset_on_fork)
8204                         retval |= SCHED_RESET_ON_FORK;
8205         }
8206         return retval;
8207 }
8208
8209 /**
8210  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
8211  * @pid: the pid in question.
8212  * @param: structure containing the RT priority.
8213  *
8214  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
8215  * code.
8216  */
8217 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
8218 {
8219         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
8220         struct task_struct *p;
8221         int retval;
8222
8223         if (!param || pid < 0)
8224                 return -EINVAL;
8225
8226         scoped_guard (rcu) {
8227                 p = find_process_by_pid(pid);
8228                 if (!p)
8229                         return -ESRCH;
8230
8231                 retval = security_task_getscheduler(p);
8232                 if (retval)
8233                         return retval;
8234
8235                 if (task_has_rt_policy(p))
8236                         lp.sched_priority = p->rt_priority;
8237         }
8238
8239         /*
8240          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
8241          */
8242         return copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
8243 }
8244
8245 /*
8246  * Copy the kernel size attribute structure (which might be larger
8247  * than what user-space knows about) to user-space.
8248  *
8249  * Note that all cases are valid: user-space buffer can be larger or
8250  * smaller than the kernel-space buffer. The usual case is that both
8251  * have the same size.
8252  */
8253 static int
8254 sched_attr_copy_to_user(struct sched_attr __user *uattr,
8255                         struct sched_attr *kattr,
8256                         unsigned int usize)
8257 {
8258         unsigned int ksize = sizeof(*kattr);
8259
8260         if (!access_ok(uattr, usize))
8261                 return -EFAULT;
8262
8263         /*
8264          * sched_getattr() ABI forwards and backwards compatibility:
8265          *
8266          * If usize == ksize then we just copy everything to user-space and all is good.
8267          *
8268          * If usize < ksize then we only copy as much as user-space has space for,
8269          * this keeps ABI compatibility as well. We skip the rest.
8270          *
8271          * If usize > ksize then user-space is using a newer version of the ABI,
8272          * which part the kernel doesn't know about. Just ignore it - tooling can
8273          * detect the kernel's knowledge of attributes from the attr->size value
8274          * which is set to ksize in this case.
8275          */
8276         kattr->size = min(usize, ksize);
8277
8278         if (copy_to_user(uattr, kattr, kattr->size))
8279                 return -EFAULT;
8280
8281         return 0;
8282 }
8283
8284 /**
8285  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
8286  * @pid: the pid in question.
8287  * @uattr: structure containing the extended parameters.
8288  * @usize: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
8289  * @flags: for future extension.
8290  */
8291 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
8292                 unsigned int, usize, unsigned int, flags)
8293 {
8294         struct sched_attr kattr = { };
8295         struct task_struct *p;
8296         int retval;
8297
8298         if (!uattr || pid < 0 || usize > PAGE_SIZE ||
8299             usize < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
8300                 return -EINVAL;
8301
8302         scoped_guard (rcu) {
8303                 p = find_process_by_pid(pid);
8304                 if (!p)
8305                         return -ESRCH;
8306
8307                 retval = security_task_getscheduler(p);
8308                 if (retval)
8309                         return retval;
8310
8311                 kattr.sched_policy = p->policy;
8312                 if (p->sched_reset_on_fork)
8313                         kattr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
8314                 get_params(p, &kattr);
8315                 kattr.sched_flags &= SCHED_FLAG_ALL;
8316
8317 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
8318                 /*
8319                  * This could race with another potential updater, but this is fine
8320                  * because it'll correctly read the old or the new value. We don't need
8321                  * to guarantee who wins the race as long as it doesn't return garbage.
8322                  */
8323                 kattr.sched_util_min = p->uclamp_req[UCLAMP_MIN].value;
8324                 kattr.sched_util_max = p->uclamp_req[UCLAMP_MAX].value;
8325 #endif
8326         }
8327
8328         return sched_attr_copy_to_user(uattr, &kattr, usize);
8329 }
8330
8331 #ifdef CONFIG_SMP
8332 int dl_task_check_affinity(struct task_struct *p, const struct cpumask *mask)
8333 {
8334         /*
8335          * If the task isn't a deadline task or admission control is
8336          * disabled then we don't care about affinity changes.
8337          */
8338         if (!task_has_dl_policy(p) || !dl_bandwidth_enabled())
8339                 return 0;
8340
8341         /*
8342          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
8343          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
8344          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
8345          * root_domain.
8346          */
8347         guard(rcu)();
8348         if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, mask))
8349                 return -EBUSY;
8350
8351         return 0;
8352 }
8353 #endif
8354
8355 static int
8356 __sched_setaffinity(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
8357 {
8358         int retval;
8359         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
8360
8361         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL))
8362                 return -ENOMEM;
8363
8364         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
8365                 retval = -ENOMEM;
8366                 goto out_free_cpus_allowed;
8367         }
8368
8369         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8370         cpumask_and(new_mask, ctx->new_mask, cpus_allowed);
8371
8372         ctx->new_mask = new_mask;
8373         ctx->flags |= SCA_CHECK;
8374
8375         retval = dl_task_check_affinity(p, new_mask);
8376         if (retval)
8377                 goto out_free_new_mask;
8378
8379         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, ctx);
8380         if (retval)
8381                 goto out_free_new_mask;
8382
8383         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
8384         if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
8385                 /*
8386                  * We must have raced with a concurrent cpuset update.
8387                  * Just reset the cpumask to the cpuset's cpus_allowed.
8388                  */
8389                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8390
8391                 /*
8392                  * If SCA_USER is set, a 2nd call to __set_cpus_allowed_ptr()
8393                  * will restore the previous user_cpus_ptr value.
8394                  *
8395                  * In the unlikely event a previous user_cpus_ptr exists,
8396                  * we need to further restrict the mask to what is allowed
8397                  * by that old user_cpus_ptr.
8398                  */
8399                 if (unlikely((ctx->flags & SCA_USER) && ctx->user_mask)) {
8400                         bool empty = !cpumask_and(new_mask, new_mask,
8401                                                   ctx->user_mask);
8402
8403                         if (WARN_ON_ONCE(empty))
8404                                 cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
8405                 }
8406                 __set_cpus_allowed_ptr(p, ctx);
8407                 retval = -EINVAL;
8408         }
8409
8410 out_free_new_mask:
8411         free_cpumask_var(new_mask);
8412 out_free_cpus_allowed:
8413         free_cpumask_var(cpus_allowed);
8414         return retval;
8415 }
8416
8417 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
8418 {
8419         struct affinity_context ac;
8420         struct cpumask *user_mask;
8421         int retval;
8422
8423         CLASS(find_get_task, p)(pid);
8424         if (!p)
8425                 return -ESRCH;
8426
8427         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
8428                 return -EINVAL;
8429
8430         if (!check_same_owner(p)) {
8431                 guard(rcu)();
8432                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE))
8433                         return -EPERM;
8434         }
8435
8436         retval = security_task_setscheduler(p);
8437         if (retval)
8438                 return retval;
8439
8440         /*
8441          * With non-SMP configs, user_cpus_ptr/user_mask isn't used and
8442          * alloc_user_cpus_ptr() returns NULL.
8443          */
8444         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(NUMA_NO_NODE);
8445         if (user_mask) {
8446                 cpumask_copy(user_mask, in_mask);
8447         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_SMP)) {
8448                 return -ENOMEM;
8449         }
8450
8451         ac = (struct affinity_context){
8452                 .new_mask  = in_mask,
8453                 .user_mask = user_mask,
8454                 .flags     = SCA_USER,
8455         };
8456
8457         retval = __sched_setaffinity(p, &ac);
8458         kfree(ac.user_mask);
8459
8460         return retval;
8461 }
8462
8463 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
8464                              struct cpumask *new_mask)
8465 {
8466         if (len < cpumask_size())
8467                 cpumask_clear(new_mask);
8468         else if (len > cpumask_size())
8469                 len = cpumask_size();
8470
8471         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
8472 }
8473
8474 /**
8475  * sys_sched_setaffinity - set the CPU affinity of a process
8476  * @pid: pid of the process
8477  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8478  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new CPU mask
8479  *
8480  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
8481  */
8482 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8483                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8484 {
8485         cpumask_var_t new_mask;
8486         int retval;
8487
8488         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
8489                 return -ENOMEM;
8490
8491         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
8492         if (retval == 0)
8493                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
8494         free_cpumask_var(new_mask);
8495         return retval;
8496 }
8497
8498 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
8499 {
8500         struct task_struct *p;
8501         int retval;
8502
8503         guard(rcu)();
8504         p = find_process_by_pid(pid);
8505         if (!p)
8506                 return -ESRCH;
8507
8508         retval = security_task_getscheduler(p);
8509         if (retval)
8510                 return retval;
8511
8512         guard(raw_spinlock_irqsave)(&p->pi_lock);
8513         cpumask_and(mask, &p->cpus_mask, cpu_active_mask);
8514
8515         return 0;
8516 }
8517
8518 /**
8519  * sys_sched_getaffinity - get the CPU affinity of a process
8520  * @pid: pid of the process
8521  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
8522  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current CPU mask
8523  *
8524  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
8525  * error code otherwise.
8526  */
8527 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
8528                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
8529 {
8530         int ret;
8531         cpumask_var_t mask;
8532
8533         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
8534                 return -EINVAL;
8535         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
8536                 return -EINVAL;
8537
8538         if (!zalloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
8539                 return -ENOMEM;
8540
8541         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
8542         if (ret == 0) {
8543                 unsigned int retlen = min(len, cpumask_size());
8544
8545                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, cpumask_bits(mask), retlen))
8546                         ret = -EFAULT;
8547                 else
8548                         ret = retlen;
8549         }
8550         free_cpumask_var(mask);
8551
8552         return ret;
8553 }
8554
8555 static void do_sched_yield(void)
8556 {
8557         struct rq_flags rf;
8558         struct rq *rq;
8559
8560         rq = this_rq_lock_irq(&rf);
8561
8562         schedstat_inc(rq->yld_count);
8563         current->sched_class->yield_task(rq);
8564
8565         preempt_disable();
8566         rq_unlock_irq(rq, &rf);
8567         sched_preempt_enable_no_resched();
8568
8569         schedule();
8570 }
8571
8572 /**
8573  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
8574  *
8575  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
8576  * other threads running on this CPU then this function will return.
8577  *
8578  * Return: 0.
8579  */
8580 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
8581 {
8582         do_sched_yield();
8583         return 0;
8584 }
8585
8586 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
8587 int __sched __cond_resched(void)
8588 {
8589         if (should_resched(0)) {
8590                 preempt_schedule_common();
8591                 return 1;
8592         }
8593         /*
8594          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
8595          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
8596          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
8597          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
8598          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
8599          * processes executing in kernel context might never report an
8600          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
8601          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
8602          * is in urgent need of one.
8603          */
8604 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
8605         rcu_all_qs();
8606 #endif
8607         return 0;
8608 }
8609 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
8610 #endif
8611
8612 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8613 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8614 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
8615 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
8616 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
8617 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
8618
8619 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
8620 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
8621 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
8622 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
8623 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8624 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
8625 int __sched dynamic_cond_resched(void)
8626 {
8627         klp_sched_try_switch();
8628         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
8629                 return 0;
8630         return __cond_resched();
8631 }
8632 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
8633
8634 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
8635 int __sched dynamic_might_resched(void)
8636 {
8637         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
8638                 return 0;
8639         return __cond_resched();
8640 }
8641 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
8642 #endif
8643 #endif
8644
8645 /*
8646  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
8647  * call schedule, and on return reacquire the lock.
8648  *
8649  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
8650  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
8651  * spin_unlock(), once by hand).
8652  */
8653 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
8654 {
8655         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8656         int ret = 0;
8657
8658         lockdep_assert_held(lock);
8659
8660         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
8661                 spin_unlock(lock);
8662                 if (!_cond_resched())
8663                         cpu_relax();
8664                 ret = 1;
8665                 spin_lock(lock);
8666         }
8667         return ret;
8668 }
8669 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
8670
8671 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
8672 {
8673         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8674         int ret = 0;
8675
8676         lockdep_assert_held_read(lock);
8677
8678         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8679                 read_unlock(lock);
8680                 if (!_cond_resched())
8681                         cpu_relax();
8682                 ret = 1;
8683                 read_lock(lock);
8684         }
8685         return ret;
8686 }
8687 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
8688
8689 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
8690 {
8691         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
8692         int ret = 0;
8693
8694         lockdep_assert_held_write(lock);
8695
8696         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
8697                 write_unlock(lock);
8698                 if (!_cond_resched())
8699                         cpu_relax();
8700                 ret = 1;
8701                 write_lock(lock);
8702         }
8703         return ret;
8704 }
8705 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
8706
8707 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
8708
8709 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
8710 #include <linux/entry-common.h>
8711 #endif
8712
8713 /*
8714  * SC:cond_resched
8715  * SC:might_resched
8716  * SC:preempt_schedule
8717  * SC:preempt_schedule_notrace
8718  * SC:irqentry_exit_cond_resched
8719  *
8720  *
8721  * NONE:
8722  *   cond_resched               <- __cond_resched
8723  *   might_resched              <- RET0
8724  *   preempt_schedule           <- NOP
8725  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8726  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8727  *
8728  * VOLUNTARY:
8729  *   cond_resched               <- __cond_resched
8730  *   might_resched              <- __cond_resched
8731  *   preempt_schedule           <- NOP
8732  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
8733  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
8734  *
8735  * FULL:
8736  *   cond_resched               <- RET0
8737  *   might_resched              <- RET0
8738  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
8739  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
8740  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
8741  */
8742
8743 enum {
8744         preempt_dynamic_undefined = -1,
8745         preempt_dynamic_none,
8746         preempt_dynamic_voluntary,
8747         preempt_dynamic_full,
8748 };
8749
8750 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
8751
8752 int sched_dynamic_mode(const char *str)
8753 {
8754         if (!strcmp(str, "none"))
8755                 return preempt_dynamic_none;
8756
8757         if (!strcmp(str, "voluntary"))
8758                 return preempt_dynamic_voluntary;
8759
8760         if (!strcmp(str, "full"))
8761                 return preempt_dynamic_full;
8762
8763         return -EINVAL;
8764 }
8765
8766 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
8767 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
8768 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
8769 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
8770 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
8771 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
8772 #else
8773 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
8774 #endif
8775
8776 static DEFINE_MUTEX(sched_dynamic_mutex);
8777 static bool klp_override;
8778
8779 static void __sched_dynamic_update(int mode)
8780 {
8781         /*
8782          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
8783          * the ZERO state, which is invalid.
8784          */
8785         if (!klp_override)
8786                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8787         preempt_dynamic_enable(might_resched);
8788         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8789         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8790         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8791
8792         switch (mode) {
8793         case preempt_dynamic_none:
8794                 if (!klp_override)
8795                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8796                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8797                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8798                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8799                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8800                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8801                         pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
8802                 break;
8803
8804         case preempt_dynamic_voluntary:
8805                 if (!klp_override)
8806                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
8807                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
8808                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
8809                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
8810                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
8811                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8812                         pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
8813                 break;
8814
8815         case preempt_dynamic_full:
8816                 if (!klp_override)
8817                         preempt_dynamic_disable(cond_resched);
8818                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
8819                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
8820                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
8821                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
8822                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
8823                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8824                 break;
8825         }
8826
8827         preempt_dynamic_mode = mode;
8828 }
8829
8830 void sched_dynamic_update(int mode)
8831 {
8832         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8833         __sched_dynamic_update(mode);
8834         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8835 }
8836
8837 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL
8838
8839 static int klp_cond_resched(void)
8840 {
8841         __klp_sched_try_switch();
8842         return __cond_resched();
8843 }
8844
8845 void sched_dynamic_klp_enable(void)
8846 {
8847         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8848
8849         klp_override = true;
8850         static_call_update(cond_resched, klp_cond_resched);
8851
8852         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8853 }
8854
8855 void sched_dynamic_klp_disable(void)
8856 {
8857         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
8858
8859         klp_override = false;
8860         __sched_dynamic_update(preempt_dynamic_mode);
8861
8862         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
8863 }
8864
8865 #endif /* CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL */
8866
8867 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
8868 {
8869         int mode = sched_dynamic_mode(str);
8870         if (mode < 0) {
8871                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
8872                 return 0;
8873         }
8874
8875         sched_dynamic_update(mode);
8876         return 1;
8877 }
8878 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
8879
8880 static void __init preempt_dynamic_init(void)
8881 {
8882         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
8883                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
8884                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
8885                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
8886                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
8887                 } else {
8888                         /* Default static call setting, nothing to do */
8889                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
8890                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
8891                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
8892                 }
8893         }
8894 }
8895
8896 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
8897         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
8898         {                                                                        \
8899                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
8900                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
8901         }                                                                        \
8902         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
8903
8904 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
8905 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
8906 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
8907
8908 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8909
8910 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
8911
8912 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
8913
8914 /**
8915  * yield - yield the current processor to other threads.
8916  *
8917  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
8918  *
8919  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
8920  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
8921  * it, it's already broken.
8922  *
8923  * Typical broken usage is:
8924  *
8925  * while (!event)
8926  *      yield();
8927  *
8928  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
8929  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
8930  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
8931  *
8932  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
8933  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
8934  * If you still want to use yield(), do not!
8935  */
8936 void __sched yield(void)
8937 {
8938         set_current_state(TASK_RUNNING);
8939         do_sched_yield();
8940 }
8941 EXPORT_SYMBOL(yield);
8942
8943 /**
8944  * yield_to - yield the current processor to another thread in
8945  * your thread group, or accelerate that thread toward the
8946  * processor it's on.
8947  * @p: target task
8948  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
8949  *
8950  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
8951  * can't go away on us before we can do any checks.
8952  *
8953  * Return:
8954  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
8955  *      false (0) if we failed to boost the target.
8956  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
8957  */
8958 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
8959 {
8960         struct task_struct *curr = current;
8961         struct rq *rq, *p_rq;
8962         int yielded = 0;
8963
8964         scoped_guard (irqsave) {
8965                 rq = this_rq();
8966
8967 again:
8968                 p_rq = task_rq(p);
8969                 /*
8970                  * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
8971                  * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
8972                  */
8973                 if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1)
8974                         return -ESRCH;
8975
8976                 guard(double_rq_lock)(rq, p_rq);
8977                 if (task_rq(p) != p_rq)
8978                         goto again;
8979
8980                 if (!curr->sched_class->yield_to_task)
8981                         return 0;
8982
8983                 if (curr->sched_class != p->sched_class)
8984                         return 0;
8985
8986                 if (task_on_cpu(p_rq, p) || !task_is_running(p))
8987                         return 0;
8988
8989                 yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p);
8990                 if (yielded) {
8991                         schedstat_inc(rq->yld_count);
8992                         /*
8993                          * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity
8994                          * takes care of fairness.
8995                          */
8996                         if (preempt && rq != p_rq)
8997                                 resched_curr(p_rq);
8998                 }
8999         }
9000
9001         if (yielded)
9002                 schedule();
9003
9004         return yielded;
9005 }
9006 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
9007
9008 int io_schedule_prepare(void)
9009 {
9010         int old_iowait = current->in_iowait;
9011
9012         current->in_iowait = 1;
9013         blk_flush_plug(current->plug, true);
9014         return old_iowait;
9015 }
9016
9017 void io_schedule_finish(int token)
9018 {
9019         current->in_iowait = token;
9020 }
9021
9022 /*
9023  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
9024  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
9025  */
9026 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
9027 {
9028         int token;
9029         long ret;
9030
9031         token = io_schedule_prepare();
9032         ret = schedule_timeout(timeout);
9033         io_schedule_finish(token);
9034
9035         return ret;
9036 }
9037 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
9038
9039 void __sched io_schedule(void)
9040 {
9041         int token;
9042
9043         token = io_schedule_prepare();
9044         schedule();
9045         io_schedule_finish(token);
9046 }
9047 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
9048
9049 /**
9050  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
9051  * @policy: scheduling class.
9052  *
9053  * Return: On success, this syscall returns the maximum
9054  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
9055  * On failure, a negative error code is returned.
9056  */
9057 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
9058 {
9059         int ret = -EINVAL;
9060
9061         switch (policy) {
9062         case SCHED_FIFO:
9063         case SCHED_RR:
9064                 ret = MAX_RT_PRIO-1;
9065                 break;
9066         case SCHED_DEADLINE:
9067         case SCHED_NORMAL:
9068         case SCHED_BATCH:
9069         case SCHED_IDLE:
9070                 ret = 0;
9071                 break;
9072         }
9073         return ret;
9074 }
9075
9076 /**
9077  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
9078  * @policy: scheduling class.
9079  *
9080  * Return: On success, this syscall returns the minimum
9081  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
9082  * On failure, a negative error code is returned.
9083  */
9084 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
9085 {
9086         int ret = -EINVAL;
9087
9088         switch (policy) {
9089         case SCHED_FIFO:
9090         case SCHED_RR:
9091                 ret = 1;
9092                 break;
9093         case SCHED_DEADLINE:
9094         case SCHED_NORMAL:
9095         case SCHED_BATCH:
9096         case SCHED_IDLE:
9097                 ret = 0;
9098         }
9099         return ret;
9100 }
9101
9102 static int sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec64 *t)
9103 {
9104         unsigned int time_slice = 0;
9105         int retval;
9106
9107         if (pid < 0)
9108                 return -EINVAL;
9109
9110         scoped_guard (rcu) {
9111                 struct task_struct *p = find_process_by_pid(pid);
9112                 if (!p)
9113                         return -ESRCH;
9114
9115                 retval = security_task_getscheduler(p);
9116                 if (retval)
9117                         return retval;
9118
9119                 scoped_guard (task_rq_lock, p) {
9120                         struct rq *rq = scope.rq;
9121                         if (p->sched_class->get_rr_interval)
9122                                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
9123                 }
9124         }
9125
9126         jiffies_to_timespec64(time_slice, t);
9127         return 0;
9128 }
9129
9130 /**
9131  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
9132  * @pid: pid of the process.
9133  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
9134  *
9135  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
9136  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
9137  *
9138  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
9139  * an error code.
9140  */
9141 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
9142                 struct __kernel_timespec __user *, interval)
9143 {
9144         struct timespec64 t;
9145         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
9146
9147         if (retval == 0)
9148                 retval = put_timespec64(&t, interval);
9149
9150         return retval;
9151 }
9152
9153 #ifdef CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME
9154 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval_time32, pid_t, pid,
9155                 struct old_timespec32 __user *, interval)
9156 {
9157         struct timespec64 t;
9158         int retval = sched_rr_get_interval(pid, &t);
9159
9160         if (retval == 0)
9161                 retval = put_old_timespec32(&t, interval);
9162         return retval;
9163 }
9164 #endif
9165
9166 void sched_show_task(struct task_struct *p)
9167 {
9168         unsigned long free = 0;
9169         int ppid;
9170
9171         if (!try_get_task_stack(p))
9172                 return;
9173
9174         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
9175
9176         if (task_is_running(p))
9177                 pr_cont("  running task    ");
9178 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
9179         free = stack_not_used(p);
9180 #endif
9181         ppid = 0;
9182         rcu_read_lock();
9183         if (pid_alive(p))
9184                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
9185         rcu_read_unlock();
9186         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d tgid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
9187                 free, task_pid_nr(p), task_tgid_nr(p),
9188                 ppid, read_task_thread_flags(p));
9189
9190         print_worker_info(KERN_INFO, p);
9191         print_stop_info(KERN_INFO, p);
9192         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
9193         put_task_stack(p);
9194 }
9195 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
9196
9197 static inline bool
9198 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
9199 {
9200         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
9201
9202         /* no filter, everything matches */
9203         if (!state_filter)
9204                 return true;
9205
9206         /* filter, but doesn't match */
9207         if (!(state & state_filter))
9208                 return false;
9209
9210         /*
9211          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
9212          * TASK_KILLABLE).
9213          */
9214         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
9215                 return false;
9216
9217         return true;
9218 }
9219
9220
9221 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
9222 {
9223         struct task_struct *g, *p;
9224
9225         rcu_read_lock();
9226         for_each_process_thread(g, p) {
9227                 /*
9228                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
9229                  * console might take a lot of time:
9230                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
9231                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
9232                  * an IPI.
9233                  */
9234                 touch_nmi_watchdog();
9235                 touch_all_softlockup_watchdogs();
9236                 if (state_filter_match(state_filter, p))
9237                         sched_show_task(p);
9238         }
9239
9240 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
9241         if (!state_filter)
9242                 sysrq_sched_debug_show();
9243 #endif
9244         rcu_read_unlock();
9245         /*
9246          * Only show locks if all tasks are dumped:
9247          */
9248         if (!state_filter)
9249                 debug_show_all_locks();
9250 }
9251
9252 /**
9253  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
9254  * @idle: task in question
9255  * @cpu: CPU the idle task belongs to
9256  *
9257  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
9258  * flag, to make booting more robust.
9259  */
9260 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
9261 {
9262 #ifdef CONFIG_SMP
9263         struct affinity_context ac = (struct affinity_context) {
9264                 .new_mask  = cpumask_of(cpu),
9265                 .flags     = 0,
9266         };
9267 #endif
9268         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9269         unsigned long flags;
9270
9271         __sched_fork(0, idle);
9272
9273         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
9274         raw_spin_rq_lock(rq);
9275
9276         idle->__state = TASK_RUNNING;
9277         idle->se.exec_start = sched_clock();
9278         /*
9279          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
9280          * look like a proper per-CPU kthread.
9281          */
9282         idle->flags |= PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
9283         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
9284
9285 #ifdef CONFIG_SMP
9286         /*
9287          * It's possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
9288          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
9289          *
9290          * And since this is boot we can forgo the serialization.
9291          */
9292         set_cpus_allowed_common(idle, &ac);
9293 #endif
9294         /*
9295          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
9296          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
9297          * lockdep check in task_group() will fail.
9298          *
9299          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
9300          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
9301          *
9302          * Silence PROVE_RCU
9303          */
9304         rcu_read_lock();
9305         __set_task_cpu(idle, cpu);
9306         rcu_read_unlock();
9307
9308         rq->idle = idle;
9309         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
9310         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
9311 #ifdef CONFIG_SMP
9312         idle->on_cpu = 1;
9313 #endif
9314         raw_spin_rq_unlock(rq);
9315         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
9316
9317         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
9318         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
9319
9320         /*
9321          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
9322          */
9323         idle->sched_class = &idle_sched_class;
9324         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
9325         vtime_init_idle(idle, cpu);
9326 #ifdef CONFIG_SMP
9327         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
9328 #endif
9329 }
9330
9331 #ifdef CONFIG_SMP
9332
9333 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
9334                               const struct cpumask *trial)
9335 {
9336         int ret = 1;
9337
9338         if (cpumask_empty(cur))
9339                 return ret;
9340
9341         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
9342
9343         return ret;
9344 }
9345
9346 int task_can_attach(struct task_struct *p)
9347 {
9348         int ret = 0;
9349
9350         /*
9351          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
9352          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
9353          * affinity and isolating such threads by their set of
9354          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
9355          * applicable for such threads.  This prevents checking for
9356          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
9357          * before cpus_mask may be changed.
9358          */
9359         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
9360                 ret = -EINVAL;
9361
9362         return ret;
9363 }
9364
9365 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
9366
9367 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
9368 /* Migrate current task p to target_cpu */
9369 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
9370 {
9371         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
9372         int curr_cpu = task_cpu(p);
9373
9374         if (curr_cpu == target_cpu)
9375                 return 0;
9376
9377         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
9378                 return -EINVAL;
9379
9380         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
9381
9382         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
9383         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
9384 }
9385
9386 /*
9387  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
9388  * tasks on the runqueues
9389  */
9390 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
9391 {
9392         bool queued, running;
9393         struct rq_flags rf;
9394         struct rq *rq;
9395
9396         rq = task_rq_lock(p, &rf);
9397         queued = task_on_rq_queued(p);
9398         running = task_current(rq, p);
9399
9400         if (queued)
9401                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
9402         if (running)
9403                 put_prev_task(rq, p);
9404
9405         p->numa_preferred_nid = nid;
9406
9407         if (queued)
9408                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
9409         if (running)
9410                 set_next_task(rq, p);
9411         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
9412 }
9413 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
9414
9415 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9416 /*
9417  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
9418  * offline.
9419  */
9420 void idle_task_exit(void)
9421 {
9422         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
9423
9424         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
9425         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
9426
9427         if (mm != &init_mm) {
9428                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
9429                 finish_arch_post_lock_switch();
9430         }
9431
9432         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
9433 }
9434
9435 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
9436 {
9437         struct task_struct *p = arg;
9438         struct rq *rq = this_rq();
9439         struct rq_flags rf;
9440         int cpu;
9441
9442         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
9443         rq_lock(rq, &rf);
9444
9445         update_rq_clock(rq);
9446
9447         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
9448                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
9449                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
9450         }
9451
9452         rq_unlock(rq, &rf);
9453         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
9454
9455         put_task_struct(p);
9456
9457         return 0;
9458 }
9459
9460 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
9461
9462 /*
9463  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
9464  *
9465  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
9466  * effective when the hotplug motion is down.
9467  */
9468 static void balance_push(struct rq *rq)
9469 {
9470         struct task_struct *push_task = rq->curr;
9471
9472         lockdep_assert_rq_held(rq);
9473
9474         /*
9475          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
9476          */
9477         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9478
9479         /*
9480          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
9481          * CPU.
9482          */
9483         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
9484                 return;
9485
9486         /*
9487          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
9488          * required to complete the hotplug process.
9489          */
9490         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
9491             is_migration_disabled(push_task)) {
9492
9493                 /*
9494                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
9495                  * up the hotplug control thread which might wait for the
9496                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
9497                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
9498                  * and can't obviously be running in parallel.
9499                  *
9500                  * On RT kernels this also has to check whether there are
9501                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
9502                  * need to leave the migrate disabled section first.
9503                  */
9504                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
9505                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
9506                         raw_spin_rq_unlock(rq);
9507                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
9508                         raw_spin_rq_lock(rq);
9509                 }
9510                 return;
9511         }
9512
9513         get_task_struct(push_task);
9514         /*
9515          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
9516          * Both preemption and IRQs are still disabled.
9517          */
9518         preempt_disable();
9519         raw_spin_rq_unlock(rq);
9520         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
9521                             this_cpu_ptr(&push_work));
9522         preempt_enable();
9523         /*
9524          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
9525          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
9526          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
9527          */
9528         raw_spin_rq_lock(rq);
9529 }
9530
9531 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
9532 {
9533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9534         struct rq_flags rf;
9535
9536         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9537         if (on) {
9538                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
9539                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
9540         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
9541                 rq->balance_callback = NULL;
9542         }
9543         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9544 }
9545
9546 /*
9547  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
9548  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
9549  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
9550  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
9551  */
9552 static void balance_hotplug_wait(void)
9553 {
9554         struct rq *rq = this_rq();
9555
9556         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
9557                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
9558                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9559 }
9560
9561 #else
9562
9563 static inline void balance_push(struct rq *rq)
9564 {
9565 }
9566
9567 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
9568 {
9569 }
9570
9571 static inline void balance_hotplug_wait(void)
9572 {
9573 }
9574
9575 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
9576
9577 void set_rq_online(struct rq *rq)
9578 {
9579         if (!rq->online) {
9580                 const struct sched_class *class;
9581
9582                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9583                 rq->online = 1;
9584
9585                 for_each_class(class) {
9586                         if (class->rq_online)
9587                                 class->rq_online(rq);
9588                 }
9589         }
9590 }
9591
9592 void set_rq_offline(struct rq *rq)
9593 {
9594         if (rq->online) {
9595                 const struct sched_class *class;
9596
9597                 update_rq_clock(rq);
9598                 for_each_class(class) {
9599                         if (class->rq_offline)
9600                                 class->rq_offline(rq);
9601                 }
9602
9603                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
9604                 rq->online = 0;
9605         }
9606 }
9607
9608 /*
9609  * used to mark begin/end of suspend/resume:
9610  */
9611 static int num_cpus_frozen;
9612
9613 /*
9614  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
9615  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
9616  * around partition_sched_domains().
9617  *
9618  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
9619  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
9620  */
9621 static void cpuset_cpu_active(void)
9622 {
9623         if (cpuhp_tasks_frozen) {
9624                 /*
9625                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
9626                  * resume sequence. As long as this is not the last online
9627                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
9628                  * domain, ignoring cpusets.
9629                  */
9630                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9631                 if (--num_cpus_frozen)
9632                         return;
9633                 /*
9634                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
9635                  * restore the original sched domains by considering the
9636                  * cpuset configurations.
9637                  */
9638                 cpuset_force_rebuild();
9639         }
9640         cpuset_update_active_cpus();
9641 }
9642
9643 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
9644 {
9645         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
9646                 int ret = dl_bw_check_overflow(cpu);
9647
9648                 if (ret)
9649                         return ret;
9650                 cpuset_update_active_cpus();
9651         } else {
9652                 num_cpus_frozen++;
9653                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9654         }
9655         return 0;
9656 }
9657
9658 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
9659 {
9660         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9661         struct rq_flags rf;
9662
9663         /*
9664          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
9665          * regular tasks.
9666          */
9667         balance_push_set(cpu, false);
9668
9669 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9670         /*
9671          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
9672          */
9673         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9674                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
9675 #endif
9676         set_cpu_active(cpu, true);
9677
9678         if (sched_smp_initialized) {
9679                 sched_update_numa(cpu, true);
9680                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
9681                 cpuset_cpu_active();
9682         }
9683
9684         /*
9685          * Put the rq online, if not already. This happens:
9686          *
9687          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
9688          *    after all CPUs have been brought up.
9689          *
9690          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
9691          *    domains.
9692          */
9693         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9694         if (rq->rd) {
9695                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9696                 set_rq_online(rq);
9697         }
9698         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9699
9700         return 0;
9701 }
9702
9703 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
9704 {
9705         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9706         struct rq_flags rf;
9707         int ret;
9708
9709         /*
9710          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
9711          * load balancing when not active
9712          */
9713         nohz_balance_exit_idle(rq);
9714
9715         set_cpu_active(cpu, false);
9716
9717         /*
9718          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
9719          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
9720          * push those tasks away until this gets cleared, see
9721          * sched_cpu_dying().
9722          */
9723         balance_push_set(cpu, true);
9724
9725         /*
9726          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
9727          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
9728          * all new such users will observe it.
9729          *
9730          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
9731          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
9732          *
9733          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
9734          */
9735         synchronize_rcu();
9736
9737         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9738         if (rq->rd) {
9739                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
9740                 set_rq_offline(rq);
9741         }
9742         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9743
9744 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9745         /*
9746          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
9747          */
9748         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
9749                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
9750
9751         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
9752 #endif
9753
9754         if (!sched_smp_initialized)
9755                 return 0;
9756
9757         sched_update_numa(cpu, false);
9758         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
9759         if (ret) {
9760                 balance_push_set(cpu, false);
9761                 set_cpu_active(cpu, true);
9762                 sched_update_numa(cpu, true);
9763                 return ret;
9764         }
9765         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
9766         return 0;
9767 }
9768
9769 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
9770 {
9771         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9772
9773         rq->calc_load_update = calc_load_update;
9774         update_max_interval();
9775 }
9776
9777 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
9778 {
9779         sched_core_cpu_starting(cpu);
9780         sched_rq_cpu_starting(cpu);
9781         sched_tick_start(cpu);
9782         return 0;
9783 }
9784
9785 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
9786
9787 /*
9788  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
9789  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
9790  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
9791  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
9792  * any of those which might be on the way out are gone.
9793  *
9794  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
9795  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
9796  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
9797  */
9798 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
9799 {
9800         balance_hotplug_wait();
9801         return 0;
9802 }
9803
9804 /*
9805  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
9806  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
9807  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
9808  * stable. We need to take the teardown thread which is calling this into
9809  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
9810  *
9811  * Also see the comment "Global load-average calculations".
9812  */
9813 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
9814 {
9815         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
9816
9817         if (delta)
9818                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
9819 }
9820
9821 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
9822 {
9823         struct task_struct *g, *p;
9824         int cpu = cpu_of(rq);
9825
9826         lockdep_assert_rq_held(rq);
9827
9828         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
9829         for_each_process_thread(g, p) {
9830                 if (task_cpu(p) != cpu)
9831                         continue;
9832
9833                 if (!task_on_rq_queued(p))
9834                         continue;
9835
9836                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
9837         }
9838 }
9839
9840 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
9841 {
9842         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9843         struct rq_flags rf;
9844
9845         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
9846         sched_tick_stop(cpu);
9847
9848         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
9849         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
9850                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
9851                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
9852         }
9853         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
9854
9855         calc_load_migrate(rq);
9856         update_max_interval();
9857         hrtick_clear(rq);
9858         sched_core_cpu_dying(cpu);
9859         return 0;
9860 }
9861 #endif
9862
9863 void __init sched_init_smp(void)
9864 {
9865         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
9866
9867         /*
9868          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
9869          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
9870          * happen.
9871          */
9872         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9873         sched_init_domains(cpu_active_mask);
9874         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9875
9876         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9877         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
9878                 BUG();
9879         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
9880         sched_init_granularity();
9881
9882         init_sched_rt_class();
9883         init_sched_dl_class();
9884
9885         sched_smp_initialized = true;
9886 }
9887
9888 static int __init migration_init(void)
9889 {
9890         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
9891         return 0;
9892 }
9893 early_initcall(migration_init);
9894
9895 #else
9896 void __init sched_init_smp(void)
9897 {
9898         sched_init_granularity();
9899 }
9900 #endif /* CONFIG_SMP */
9901
9902 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9903 {
9904         return in_lock_functions(addr) ||
9905                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9906                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9907 }
9908
9909 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9910 /*
9911  * Default task group.
9912  * Every task in system belongs to this group at bootup.
9913  */
9914 struct task_group root_task_group;
9915 LIST_HEAD(task_groups);
9916
9917 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
9918 static struct kmem_cache *task_group_cache __ro_after_init;
9919 #endif
9920
9921 void __init sched_init(void)
9922 {
9923         unsigned long ptr = 0;
9924         int i;
9925
9926         /* Make sure the linker didn't screw up */
9927         BUG_ON(&idle_sched_class != &fair_sched_class + 1 ||
9928                &fair_sched_class != &rt_sched_class + 1 ||
9929                &rt_sched_class   != &dl_sched_class + 1);
9930 #ifdef CONFIG_SMP
9931         BUG_ON(&dl_sched_class != &stop_sched_class + 1);
9932 #endif
9933
9934         wait_bit_init();
9935
9936 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9937         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9938 #endif
9939 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9940         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9941 #endif
9942         if (ptr) {
9943                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
9944
9945 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9946                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9947                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9948
9949                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9950                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9951
9952                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
9953                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth, NULL);
9954 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9956                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9957                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9958
9959                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9960                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9961
9962 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9963         }
9964
9965         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth, global_rt_period(), global_rt_runtime());
9966
9967 #ifdef CONFIG_SMP
9968         init_defrootdomain();
9969 #endif
9970
9971 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9972         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9973                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9974 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9975
9976 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9977         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
9978
9979         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
9980         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9981         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
9982         autogroup_init(&init_task);
9983 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9984
9985         for_each_possible_cpu(i) {
9986                 struct rq *rq;
9987
9988                 rq = cpu_rq(i);
9989                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
9990                 rq->nr_running = 0;
9991                 rq->calc_load_active = 0;
9992                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9993                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
9994                 init_rt_rq(&rq->rt);
9995                 init_dl_rq(&rq->dl);
9996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9997                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9998                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
9999                 /*
10000                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
10001                  *
10002                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
10003                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
10004                  * system CPU resource is divided among the tasks of
10005                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
10006                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
10007                  * (se->load.weight).
10008                  *
10009                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
10010                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
10011                  * then A0's share of the CPU resource is:
10012                  *
10013                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
10014                  *
10015                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
10016                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
10017                  */
10018                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
10019 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10020
10021                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
10022 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10023                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
10024 #endif
10025 #ifdef CONFIG_SMP
10026                 rq->sd = NULL;
10027                 rq->rd = NULL;
10028                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
10029                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
10030                 rq->active_balance = 0;
10031                 rq->next_balance = jiffies;
10032                 rq->push_cpu = 0;
10033                 rq->cpu = i;
10034                 rq->online = 0;
10035                 rq->idle_stamp = 0;
10036                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
10037                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
10038
10039                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
10040
10041                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
10042 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
10043                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
10044                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
10045
10046                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
10047 #endif
10048 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
10049                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
10050 #endif
10051 #endif /* CONFIG_SMP */
10052                 hrtick_rq_init(rq);
10053                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
10054
10055 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
10056                 rq->core = rq;
10057                 rq->core_pick = NULL;
10058                 rq->core_enabled = 0;
10059                 rq->core_tree = RB_ROOT;
10060                 rq->core_forceidle_count = 0;
10061                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
10062                 rq->core_forceidle_start = 0;
10063
10064                 rq->core_cookie = 0UL;
10065 #endif
10066                 zalloc_cpumask_var_node(&rq->scratch_mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10067         }
10068
10069         set_load_weight(&init_task, false);
10070
10071         /*
10072          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
10073          */
10074         mmgrab_lazy_tlb(&init_mm);
10075         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
10076
10077         /*
10078          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
10079          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
10080          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
10081          * kthreads.
10082          */
10083         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
10084
10085         /*
10086          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
10087          * called from this thread, however somewhere below it might be,
10088          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
10089          * when this runqueue becomes "idle".
10090          */
10091         init_idle(current, smp_processor_id());
10092
10093         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
10094
10095 #ifdef CONFIG_SMP
10096         idle_thread_set_boot_cpu();
10097         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
10098 #endif
10099         init_sched_fair_class();
10100
10101         psi_init();
10102
10103         init_uclamp();
10104
10105         preempt_dynamic_init();
10106
10107         scheduler_running = 1;
10108 }
10109
10110 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
10111
10112 void __might_sleep(const char *file, int line)
10113 {
10114         unsigned int state = get_current_state();
10115         /*
10116          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
10117          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
10118          * otherwise we will destroy state.
10119          */
10120         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
10121                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
10122                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
10123                         (void *)current->task_state_change,
10124                         (void *)current->task_state_change);
10125
10126         __might_resched(file, line, 0);
10127 }
10128 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
10129
10130 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
10131 {
10132         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
10133                 return;
10134
10135         if (preempt_count() == preempt_offset)
10136                 return;
10137
10138         pr_err("Preemption disabled at:");
10139         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
10140 }
10141
10142 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
10143 {
10144         unsigned int nested = preempt_count();
10145
10146         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
10147
10148         return nested == offsets;
10149 }
10150
10151 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
10152 {
10153         /* Ratelimiting timestamp: */
10154         static unsigned long prev_jiffy;
10155
10156         unsigned long preempt_disable_ip;
10157
10158         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
10159         rcu_sleep_check();
10160
10161         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
10162              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
10163             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
10164             oops_in_progress)
10165                 return;
10166
10167         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10168                 return;
10169         prev_jiffy = jiffies;
10170
10171         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
10172         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
10173
10174         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
10175                file, line);
10176         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
10177                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
10178                current->pid, current->comm);
10179         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
10180                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
10181
10182         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
10183                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
10184                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
10185         }
10186
10187         if (task_stack_end_corrupted(current))
10188                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
10189
10190         debug_show_held_locks(current);
10191         if (irqs_disabled())
10192                 print_irqtrace_events(current);
10193
10194         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
10195                                  preempt_disable_ip);
10196
10197         dump_stack();
10198         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10199 }
10200 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
10201
10202 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
10203 {
10204         static unsigned long prev_jiffy;
10205
10206         if (irqs_disabled())
10207                 return;
10208
10209         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
10210                 return;
10211
10212         if (preempt_count() > preempt_offset)
10213                 return;
10214
10215         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10216                 return;
10217         prev_jiffy = jiffies;
10218
10219         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
10220         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
10221                         in_atomic(), irqs_disabled(),
10222                         current->pid, current->comm);
10223
10224         debug_show_held_locks(current);
10225         dump_stack();
10226         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10227 }
10228 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
10229
10230 #ifdef CONFIG_SMP
10231 void __cant_migrate(const char *file, int line)
10232 {
10233         static unsigned long prev_jiffy;
10234
10235         if (irqs_disabled())
10236                 return;
10237
10238         if (is_migration_disabled(current))
10239                 return;
10240
10241         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
10242                 return;
10243
10244         if (preempt_count() > 0)
10245                 return;
10246
10247         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
10248                 return;
10249         prev_jiffy = jiffies;
10250
10251         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
10252         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
10253                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
10254                current->pid, current->comm);
10255
10256         debug_show_held_locks(current);
10257         dump_stack();
10258         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
10259 }
10260 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
10261 #endif
10262 #endif
10263
10264 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
10265 void normalize_rt_tasks(void)
10266 {
10267         struct task_struct *g, *p;
10268         struct sched_attr attr = {
10269                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
10270         };
10271
10272         read_lock(&tasklist_lock);
10273         for_each_process_thread(g, p) {
10274                 /*
10275                  * Only normalize user tasks:
10276                  */
10277                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
10278                         continue;
10279
10280                 p->se.exec_start = 0;
10281                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
10282                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
10283                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
10284
10285                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
10286                         /*
10287                          * Renice negative nice level userspace
10288                          * tasks back to 0:
10289                          */
10290                         if (task_nice(p) < 0)
10291                                 set_user_nice(p, 0);
10292                         continue;
10293                 }
10294
10295                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
10296         }
10297         read_unlock(&tasklist_lock);
10298 }
10299
10300 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
10301
10302 #if defined(CONFIG_KGDB_KDB)
10303 /*
10304  * These functions are only useful for kdb.
10305  *
10306  * They can only be called when the whole system has been
10307  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
10308  * activity can take place. Using them for anything else would
10309  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
10310  * under any other configuration.
10311  */
10312
10313 /**
10314  * curr_task - return the current task for a given CPU.
10315  * @cpu: the processor in question.
10316  *
10317  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
10318  *
10319  * Return: The current task for @cpu.
10320  */
10321 struct task_struct *curr_task(int cpu)
10322 {
10323         return cpu_curr(cpu);
10324 }
10325
10326 #endif /* defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
10327
10328 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10329 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
10330 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
10331
10332 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
10333                                             struct task_group *parent)
10334 {
10335 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10336         enum uclamp_id clamp_id;
10337
10338         for_each_clamp_id(clamp_id) {
10339                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
10340                               uclamp_none(clamp_id), false);
10341                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
10342         }
10343 #endif
10344 }
10345
10346 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
10347 {
10348         free_fair_sched_group(tg);
10349         free_rt_sched_group(tg);
10350         autogroup_free(tg);
10351         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
10352 }
10353
10354 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
10355 {
10356         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
10357 }
10358
10359 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
10360 {
10361         unregister_fair_sched_group(tg);
10362         unregister_rt_sched_group(tg);
10363         /*
10364          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
10365          * print_cfs_stats() might run concurrently.
10366          */
10367         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
10368 }
10369
10370 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10371 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10372 {
10373         struct task_group *tg;
10374
10375         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
10376         if (!tg)
10377                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10378
10379         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10380                 goto err;
10381
10382         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10383                 goto err;
10384
10385         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
10386
10387         return tg;
10388
10389 err:
10390         sched_free_group(tg);
10391         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10392 }
10393
10394 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10395 {
10396         unsigned long flags;
10397
10398         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10399         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10400
10401         /* Root should already exist: */
10402         WARN_ON(!parent);
10403
10404         tg->parent = parent;
10405         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10406         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10407         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10408
10409         online_fair_sched_group(tg);
10410 }
10411
10412 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10413 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10414 {
10415         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
10416         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10417 }
10418
10419 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10420 {
10421         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
10422         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
10423 }
10424
10425 void sched_release_group(struct task_group *tg)
10426 {
10427         unsigned long flags;
10428
10429         /*
10430          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
10431          * sched_cfs_period_timer()).
10432          *
10433          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
10434          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
10435          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
10436          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
10437          *
10438          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
10439          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
10440          * current RCU grace period has expired.
10441          */
10442         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10443         list_del_rcu(&tg->list);
10444         list_del_rcu(&tg->siblings);
10445         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10446 }
10447
10448 static struct task_group *sched_get_task_group(struct task_struct *tsk)
10449 {
10450         struct task_group *tg;
10451
10452         /*
10453          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
10454          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
10455          * to prevent lockdep warnings.
10456          */
10457         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
10458                           struct task_group, css);
10459         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
10460
10461         return tg;
10462 }
10463
10464 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, struct task_group *group)
10465 {
10466         tsk->sched_task_group = group;
10467
10468 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10469         if (tsk->sched_class->task_change_group)
10470                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
10471         else
10472 #endif
10473                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10474 }
10475
10476 /*
10477  * Change task's runqueue when it moves between groups.
10478  *
10479  * The caller of this function should have put the task in its new group by
10480  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
10481  * its new group.
10482  */
10483 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10484 {
10485         int queued, running, queue_flags =
10486                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
10487         struct task_group *group;
10488         struct rq *rq;
10489
10490         CLASS(task_rq_lock, rq_guard)(tsk);
10491         rq = rq_guard.rq;
10492
10493         /*
10494          * Esp. with SCHED_AUTOGROUP enabled it is possible to get superfluous
10495          * group changes.
10496          */
10497         group = sched_get_task_group(tsk);
10498         if (group == tsk->sched_task_group)
10499                 return;
10500
10501         update_rq_clock(rq);
10502
10503         running = task_current(rq, tsk);
10504         queued = task_on_rq_queued(tsk);
10505
10506         if (queued)
10507                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
10508         if (running)
10509                 put_prev_task(rq, tsk);
10510
10511         sched_change_group(tsk, group);
10512
10513         if (queued)
10514                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
10515         if (running) {
10516                 set_next_task(rq, tsk);
10517                 /*
10518                  * After changing group, the running task may have joined a
10519                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
10520                  * resched to make sure that task can still run.
10521                  */
10522                 resched_curr(rq);
10523         }
10524 }
10525
10526 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
10527 {
10528         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
10529 }
10530
10531 static struct cgroup_subsys_state *
10532 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
10533 {
10534         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
10535         struct task_group *tg;
10536
10537         if (!parent) {
10538                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10539                 return &root_task_group.css;
10540         }
10541
10542         tg = sched_create_group(parent);
10543         if (IS_ERR(tg))
10544                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10545
10546         return &tg->css;
10547 }
10548
10549 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
10550 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
10551 {
10552         struct task_group *tg = css_tg(css);
10553         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
10554
10555         if (parent)
10556                 sched_online_group(tg, parent);
10557
10558 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10559         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
10560         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
10561         guard(rcu)();
10562         cpu_util_update_eff(css);
10563 #endif
10564
10565         return 0;
10566 }
10567
10568 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
10569 {
10570         struct task_group *tg = css_tg(css);
10571
10572         sched_release_group(tg);
10573 }
10574
10575 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
10576 {
10577         struct task_group *tg = css_tg(css);
10578
10579         /*
10580          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
10581          */
10582         sched_unregister_group(tg);
10583 }
10584
10585 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10586 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10587 {
10588         struct task_struct *task;
10589         struct cgroup_subsys_state *css;
10590
10591         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
10592                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
10593                         return -EINVAL;
10594         }
10595         return 0;
10596 }
10597 #endif
10598
10599 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
10600 {
10601         struct task_struct *task;
10602         struct cgroup_subsys_state *css;
10603
10604         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
10605                 sched_move_task(task);
10606 }
10607
10608 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10609 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
10610 {
10611         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
10612         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
10613         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
10614         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
10615         enum uclamp_id clamp_id;
10616         unsigned int clamps;
10617
10618         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
10619         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
10620
10621         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
10622                 uc_parent = css_tg(css)->parent
10623                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
10624
10625                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10626                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
10627                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
10628                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
10629                         if (uc_parent &&
10630                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
10631                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
10632                         }
10633                 }
10634                 /* Ensure protection is always capped by limit */
10635                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
10636
10637                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
10638                 clamps = 0x0;
10639                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
10640                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
10641                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
10642                                 continue;
10643                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
10644                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
10645                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
10646                 }
10647                 if (!clamps) {
10648                         css = css_rightmost_descendant(css);
10649                         continue;
10650                 }
10651
10652                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
10653                 uclamp_update_active_tasks(css);
10654         }
10655 }
10656
10657 /*
10658  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
10659  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
10660  * character constant, use two levels of macros.
10661  */
10662 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
10663 #define POW10(exp) _POW10(exp)
10664
10665 struct uclamp_request {
10666 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
10667 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
10668         s64 percent;
10669         u64 util;
10670         int ret;
10671 };
10672
10673 static inline struct uclamp_request
10674 capacity_from_percent(char *buf)
10675 {
10676         struct uclamp_request req = {
10677                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
10678                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
10679                 .ret = 0,
10680         };
10681
10682         buf = strim(buf);
10683         if (strcmp(buf, "max")) {
10684                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
10685                                              &req.percent);
10686                 if (req.ret)
10687                         return req;
10688                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
10689                         req.ret = -ERANGE;
10690                         return req;
10691                 }
10692
10693                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
10694                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
10695         }
10696
10697         return req;
10698 }
10699
10700 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
10701                                 size_t nbytes, loff_t off,
10702                                 enum uclamp_id clamp_id)
10703 {
10704         struct uclamp_request req;
10705         struct task_group *tg;
10706
10707         req = capacity_from_percent(buf);
10708         if (req.ret)
10709                 return req.ret;
10710
10711         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
10712
10713         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
10714         guard(rcu)();
10715
10716         tg = css_tg(of_css(of));
10717         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
10718                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
10719
10720         /*
10721          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
10722          * exact requested value
10723          */
10724         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
10725
10726         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
10727         cpu_util_update_eff(of_css(of));
10728
10729         return nbytes;
10730 }
10731
10732 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
10733                                     char *buf, size_t nbytes,
10734                                     loff_t off)
10735 {
10736         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
10737 }
10738
10739 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
10740                                     char *buf, size_t nbytes,
10741                                     loff_t off)
10742 {
10743         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
10744 }
10745
10746 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
10747                                     enum uclamp_id clamp_id)
10748 {
10749         struct task_group *tg;
10750         u64 util_clamp;
10751         u64 percent;
10752         u32 rem;
10753
10754         scoped_guard (rcu) {
10755                 tg = css_tg(seq_css(sf));
10756                 util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
10757         }
10758
10759         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
10760                 seq_puts(sf, "max\n");
10761                 return;
10762         }
10763
10764         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
10765         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
10766         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
10767 }
10768
10769 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
10770 {
10771         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
10772         return 0;
10773 }
10774
10775 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
10776 {
10777         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
10778         return 0;
10779 }
10780 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
10781
10782 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10783 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10784                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
10785 {
10786         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
10787                 shareval = MAX_SHARES;
10788         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
10789 }
10790
10791 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10792                                struct cftype *cft)
10793 {
10794         struct task_group *tg = css_tg(css);
10795
10796         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
10797 }
10798
10799 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10800 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
10801
10802 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
10803 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
10804 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
10805 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
10806
10807 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
10808
10809 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
10810                                 u64 burst)
10811 {
10812         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
10813         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
10814
10815         if (tg == &root_task_group)
10816                 return -EINVAL;
10817
10818         /*
10819          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
10820          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
10821          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
10822          */
10823         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
10824                 return -EINVAL;
10825
10826         /*
10827          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
10828          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
10829          * feasibility.
10830          */
10831         if (period > max_cfs_quota_period)
10832                 return -EINVAL;
10833
10834         /*
10835          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
10836          */
10837         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
10838                 return -EINVAL;
10839
10840         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
10841                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
10842                 return -EINVAL;
10843
10844         /*
10845          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
10846          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
10847          */
10848         guard(cpus_read_lock)();
10849         guard(mutex)(&cfs_constraints_mutex);
10850
10851         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
10852         if (ret)
10853                 return ret;
10854
10855         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
10856         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
10857         /*
10858          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
10859          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
10860          */
10861         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
10862                 cfs_bandwidth_usage_inc();
10863
10864         scoped_guard (raw_spinlock_irq, &cfs_b->lock) {
10865                 cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
10866                 cfs_b->quota = quota;
10867                 cfs_b->burst = burst;
10868
10869                 __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
10870
10871                 /*
10872                  * Restart the period timer (if active) to handle new
10873                  * period expiry:
10874                  */
10875                 if (runtime_enabled)
10876                         start_cfs_bandwidth(cfs_b);
10877         }
10878
10879         for_each_online_cpu(i) {
10880                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
10881                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10882
10883                 guard(rq_lock_irq)(rq);
10884                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
10885                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
10886
10887                 if (cfs_rq->throttled)
10888                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
10889         }
10890
10891         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
10892                 cfs_bandwidth_usage_dec();
10893
10894         return 0;
10895 }
10896
10897 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
10898 {
10899         u64 quota, period, burst;
10900
10901         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10902         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10903         if (cfs_quota_us < 0)
10904                 quota = RUNTIME_INF;
10905         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10906                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
10907         else
10908                 return -EINVAL;
10909
10910         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10911 }
10912
10913 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
10914 {
10915         u64 quota_us;
10916
10917         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
10918                 return -1;
10919
10920         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
10921         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
10922
10923         return quota_us;
10924 }
10925
10926 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
10927 {
10928         u64 quota, period, burst;
10929
10930         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10931                 return -EINVAL;
10932
10933         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
10934         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10935         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10936
10937         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10938 }
10939
10940 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
10941 {
10942         u64 cfs_period_us;
10943
10944         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10945         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
10946
10947         return cfs_period_us;
10948 }
10949
10950 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
10951 {
10952         u64 quota, period, burst;
10953
10954         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
10955                 return -EINVAL;
10956
10957         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
10958         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
10959         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
10960
10961         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10962 }
10963
10964 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
10965 {
10966         u64 burst_us;
10967
10968         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
10969         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
10970
10971         return burst_us;
10972 }
10973
10974 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10975                                   struct cftype *cft)
10976 {
10977         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
10978 }
10979
10980 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
10981                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
10982 {
10983         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
10984 }
10985
10986 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10987                                    struct cftype *cft)
10988 {
10989         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
10990 }
10991
10992 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10993                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
10994 {
10995         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
10996 }
10997
10998 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
10999                                   struct cftype *cft)
11000 {
11001         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
11002 }
11003
11004 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11005                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
11006 {
11007         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
11008 }
11009
11010 struct cfs_schedulable_data {
11011         struct task_group *tg;
11012         u64 period, quota;
11013 };
11014
11015 /*
11016  * normalize group quota/period to be quota/max_period
11017  * note: units are usecs
11018  */
11019 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
11020                                struct cfs_schedulable_data *d)
11021 {
11022         u64 quota, period;
11023
11024         if (tg == d->tg) {
11025                 period = d->period;
11026                 quota = d->quota;
11027         } else {
11028                 period = tg_get_cfs_period(tg);
11029                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
11030         }
11031
11032         /* note: these should typically be equivalent */
11033         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
11034                 return RUNTIME_INF;
11035
11036         return to_ratio(period, quota);
11037 }
11038
11039 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
11040 {
11041         struct cfs_schedulable_data *d = data;
11042         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11043         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
11044
11045         if (!tg->parent) {
11046                 quota = RUNTIME_INF;
11047         } else {
11048                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
11049
11050                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
11051                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
11052
11053                 /*
11054                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
11055                  * always take the non-RUNTIME_INF min.  On cgroup1, only
11056                  * inherit when no limit is set. In both cases this is used
11057                  * by the scheduler to determine if a given CFS task has a
11058                  * bandwidth constraint at some higher level.
11059                  */
11060                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
11061                         if (quota == RUNTIME_INF)
11062                                 quota = parent_quota;
11063                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF)
11064                                 quota = min(quota, parent_quota);
11065                 } else {
11066                         if (quota == RUNTIME_INF)
11067                                 quota = parent_quota;
11068                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
11069                                 return -EINVAL;
11070                 }
11071         }
11072         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
11073
11074         return 0;
11075 }
11076
11077 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
11078 {
11079         struct cfs_schedulable_data data = {
11080                 .tg = tg,
11081                 .period = period,
11082                 .quota = quota,
11083         };
11084
11085         if (quota != RUNTIME_INF) {
11086                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
11087                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
11088         }
11089
11090         guard(rcu)();
11091         return walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
11092 }
11093
11094 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
11095 {
11096         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11097         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11098
11099         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
11100         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
11101         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
11102
11103         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
11104                 struct sched_statistics *stats;
11105                 u64 ws = 0;
11106                 int i;
11107
11108                 for_each_possible_cpu(i) {
11109                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
11110                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
11111                 }
11112
11113                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
11114         }
11115
11116         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
11117         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
11118
11119         return 0;
11120 }
11121
11122 static u64 throttled_time_self(struct task_group *tg)
11123 {
11124         int i;
11125         u64 total = 0;
11126
11127         for_each_possible_cpu(i) {
11128                 total += READ_ONCE(tg->cfs_rq[i]->throttled_clock_self_time);
11129         }
11130
11131         return total;
11132 }
11133
11134 static int cpu_cfs_local_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
11135 {
11136         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11137
11138         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", throttled_time_self(tg));
11139
11140         return 0;
11141 }
11142 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
11143 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
11144
11145 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11146 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
11147                                 struct cftype *cft, s64 val)
11148 {
11149         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
11150 }
11151
11152 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
11153                                struct cftype *cft)
11154 {
11155         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
11156 }
11157
11158 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
11159                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
11160 {
11161         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
11162 }
11163
11164 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
11165                                    struct cftype *cft)
11166 {
11167         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
11168 }
11169 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
11170
11171 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11172 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11173                                struct cftype *cft)
11174 {
11175         return css_tg(css)->idle;
11176 }
11177
11178 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11179                                 struct cftype *cft, s64 idle)
11180 {
11181         return sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
11182 }
11183 #endif
11184
11185 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
11186 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11187         {
11188                 .name = "shares",
11189                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
11190                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
11191         },
11192         {
11193                 .name = "idle",
11194                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11195                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11196         },
11197 #endif
11198 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11199         {
11200                 .name = "cfs_quota_us",
11201                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
11202                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
11203         },
11204         {
11205                 .name = "cfs_period_us",
11206                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
11207                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
11208         },
11209         {
11210                 .name = "cfs_burst_us",
11211                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11212                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11213         },
11214         {
11215                 .name = "stat",
11216                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
11217         },
11218         {
11219                 .name = "stat.local",
11220                 .seq_show = cpu_cfs_local_stat_show,
11221         },
11222 #endif
11223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11224         {
11225                 .name = "rt_runtime_us",
11226                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
11227                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
11228         },
11229         {
11230                 .name = "rt_period_us",
11231                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
11232                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
11233         },
11234 #endif
11235 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11236         {
11237                 .name = "uclamp.min",
11238                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11239                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11240                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11241         },
11242         {
11243                 .name = "uclamp.max",
11244                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11245                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11246                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11247         },
11248 #endif
11249         { }     /* Terminate */
11250 };
11251
11252 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
11253                                struct cgroup_subsys_state *css)
11254 {
11255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11256         {
11257                 struct task_group *tg = css_tg(css);
11258                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
11259                 u64 throttled_usec, burst_usec;
11260
11261                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
11262                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
11263                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
11264                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
11265
11266                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
11267                            "nr_throttled %d\n"
11268                            "throttled_usec %llu\n"
11269                            "nr_bursts %d\n"
11270                            "burst_usec %llu\n",
11271                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
11272                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
11273         }
11274 #endif
11275         return 0;
11276 }
11277
11278 static int cpu_local_stat_show(struct seq_file *sf,
11279                                struct cgroup_subsys_state *css)
11280 {
11281 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11282         {
11283                 struct task_group *tg = css_tg(css);
11284                 u64 throttled_self_usec;
11285
11286                 throttled_self_usec = throttled_time_self(tg);
11287                 do_div(throttled_self_usec, NSEC_PER_USEC);
11288
11289                 seq_printf(sf, "throttled_usec %llu\n",
11290                            throttled_self_usec);
11291         }
11292 #endif
11293         return 0;
11294 }
11295
11296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11297 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11298                                struct cftype *cft)
11299 {
11300         struct task_group *tg = css_tg(css);
11301         u64 weight = scale_load_down(tg->shares);
11302
11303         return DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * CGROUP_WEIGHT_DFL, 1024);
11304 }
11305
11306 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
11307                                 struct cftype *cft, u64 weight)
11308 {
11309         /*
11310          * cgroup weight knobs should use the common MIN, DFL and MAX
11311          * values which are 1, 100 and 10000 respectively.  While it loses
11312          * a bit of range on both ends, it maps pretty well onto the shares
11313          * value used by scheduler and the round-trip conversions preserve
11314          * the original value over the entire range.
11315          */
11316         if (weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
11317                 return -ERANGE;
11318
11319         weight = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(weight * 1024, CGROUP_WEIGHT_DFL);
11320
11321         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11322 }
11323
11324 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11325                                     struct cftype *cft)
11326 {
11327         unsigned long weight = scale_load_down(css_tg(css)->shares);
11328         int last_delta = INT_MAX;
11329         int prio, delta;
11330
11331         /* find the closest nice value to the current weight */
11332         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
11333                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
11334                 if (delta >= last_delta)
11335                         break;
11336                 last_delta = delta;
11337         }
11338
11339         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
11340 }
11341
11342 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
11343                                      struct cftype *cft, s64 nice)
11344 {
11345         unsigned long weight;
11346         int idx;
11347
11348         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
11349                 return -ERANGE;
11350
11351         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
11352         idx = array_index_nospec(idx, 40);
11353         weight = sched_prio_to_weight[idx];
11354
11355         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
11356 }
11357 #endif
11358
11359 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
11360                                                   long period, long quota)
11361 {
11362         if (quota < 0)
11363                 seq_puts(sf, "max");
11364         else
11365                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
11366
11367         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
11368 }
11369
11370 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
11371 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
11372                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
11373 {
11374         char tok[21];   /* U64_MAX */
11375
11376         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
11377                 return -EINVAL;
11378
11379         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
11380
11381         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
11382                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
11383         else if (!strcmp(tok, "max"))
11384                 *quotap = RUNTIME_INF;
11385         else
11386                 return -EINVAL;
11387
11388         return 0;
11389 }
11390
11391 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11392 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
11393 {
11394         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
11395
11396         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
11397         return 0;
11398 }
11399
11400 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
11401                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
11402 {
11403         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
11404         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
11405         u64 burst = tg_get_cfs_burst(tg);
11406         u64 quota;
11407         int ret;
11408
11409         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
11410         if (!ret)
11411                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
11412         return ret ?: nbytes;
11413 }
11414 #endif
11415
11416 static struct cftype cpu_files[] = {
11417 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
11418         {
11419                 .name = "weight",
11420                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11421                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
11422                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
11423         },
11424         {
11425                 .name = "weight.nice",
11426                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11427                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
11428                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
11429         },
11430         {
11431                 .name = "idle",
11432                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11433                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
11434                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
11435         },
11436 #endif
11437 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
11438         {
11439                 .name = "max",
11440                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11441                 .seq_show = cpu_max_show,
11442                 .write = cpu_max_write,
11443         },
11444         {
11445                 .name = "max.burst",
11446                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11447                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
11448                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
11449         },
11450 #endif
11451 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
11452         {
11453                 .name = "uclamp.min",
11454                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11455                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
11456                 .write = cpu_uclamp_min_write,
11457         },
11458         {
11459                 .name = "uclamp.max",
11460                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
11461                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
11462                 .write = cpu_uclamp_max_write,
11463         },
11464 #endif
11465         { }     /* terminate */
11466 };
11467
11468 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
11469         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
11470         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
11471         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
11472         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
11473         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
11474         .css_local_stat_show = cpu_local_stat_show,
11475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
11476         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
11477 #endif
11478         .attach         = cpu_cgroup_attach,
11479         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
11480         .dfl_cftypes    = cpu_files,
11481         .early_init     = true,
11482         .threaded       = true,
11483 };
11484
11485 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
11486
11487 void dump_cpu_task(int cpu)
11488 {
11489         if (cpu == smp_processor_id() && in_hardirq()) {
11490                 struct pt_regs *regs;
11491
11492                 regs = get_irq_regs();
11493                 if (regs) {
11494                         show_regs(regs);
11495                         return;
11496                 }
11497         }
11498
11499         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
11500                 return;
11501
11502         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
11503         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
11504 }
11505
11506 /*
11507  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
11508  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
11509  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
11510  * that remained on nice 0.
11511  *
11512  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
11513  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
11514  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
11515  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
11516  * the relative distance between them is ~25%.)
11517  */
11518 const int sched_prio_to_weight[40] = {
11519  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
11520  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
11521  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
11522  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
11523  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
11524  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
11525  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
11526  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
11527 };
11528
11529 /*
11530  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
11531  *
11532  * In cases where the weight does not change often, we can use the
11533  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
11534  * into multiplications:
11535  */
11536 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
11537  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
11538  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
11539  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
11540  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
11541  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
11542  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
11543  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
11544  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
11545 };
11546
11547 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
11548 {
11549         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
11550 }
11551
11552 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
11553
11554 /*
11555  * @cid_lock: Guarantee forward-progress of cid allocation.
11556  *
11557  * Concurrency ID allocation within a bitmap is mostly lock-free. The cid_lock
11558  * is only used when contention is detected by the lock-free allocation so
11559  * forward progress can be guaranteed.
11560  */
11561 DEFINE_RAW_SPINLOCK(cid_lock);
11562
11563 /*
11564  * @use_cid_lock: Select cid allocation behavior: lock-free vs spinlock.
11565  *
11566  * When @use_cid_lock is 0, the cid allocation is lock-free. When contention is
11567  * detected, it is set to 1 to ensure that all newly coming allocations are
11568  * serialized by @cid_lock until the allocation which detected contention
11569  * completes and sets @use_cid_lock back to 0. This guarantees forward progress
11570  * of a cid allocation.
11571  */
11572 int use_cid_lock;
11573
11574 /*
11575  * mm_cid remote-clear implements a lock-free algorithm to clear per-mm/cpu cid
11576  * concurrently with respect to the execution of the source runqueue context
11577  * switch.
11578  *
11579  * There is one basic properties we want to guarantee here:
11580  *
11581  * (1) Remote-clear should _never_ mark a per-cpu cid UNSET when it is actively
11582  * used by a task. That would lead to concurrent allocation of the cid and
11583  * userspace corruption.
11584  *
11585  * Provide this guarantee by introducing a Dekker memory ordering to guarantee
11586  * that a pair of loads observe at least one of a pair of stores, which can be
11587  * shown as:
11588  *
11589  *      X = Y = 0
11590  *
11591  *      w[X]=1          w[Y]=1
11592  *      MB              MB
11593  *      r[Y]=y          r[X]=x
11594  *
11595  * Which guarantees that x==0 && y==0 is impossible. But rather than using
11596  * values 0 and 1, this algorithm cares about specific state transitions of the
11597  * runqueue current task (as updated by the scheduler context switch), and the
11598  * per-mm/cpu cid value.
11599  *
11600  * Let's introduce task (Y) which has task->mm == mm and task (N) which has
11601  * task->mm != mm for the rest of the discussion. There are two scheduler state
11602  * transitions on context switch we care about:
11603  *
11604  * (TSA) Store to rq->curr with transition from (N) to (Y)
11605  *
11606  * (TSB) Store to rq->curr with transition from (Y) to (N)
11607  *
11608  * On the remote-clear side, there is one transition we care about:
11609  *
11610  * (TMA) cmpxchg to *pcpu_cid to set the LAZY flag
11611  *
11612  * There is also a transition to UNSET state which can be performed from all
11613  * sides (scheduler, remote-clear). It is always performed with a cmpxchg which
11614  * guarantees that only a single thread will succeed:
11615  *
11616  * (TMB) cmpxchg to *pcpu_cid to mark UNSET
11617  *
11618  * Just to be clear, what we do _not_ want to happen is a transition to UNSET
11619  * when a thread is actively using the cid (property (1)).
11620  *
11621  * Let's looks at the relevant combinations of TSA/TSB, and TMA transitions.
11622  *
11623  * Scenario A) (TSA)+(TMA) (from next task perspective)
11624  *
11625  * CPU0                                      CPU1
11626  *
11627  * Context switch CS-1                       Remote-clear
11628  *   - store to rq->curr: (N)->(Y) (TSA)     - cmpxchg to *pcpu_id to LAZY (TMA)
11629  *                                             (implied barrier after cmpxchg)
11630  *   - switch_mm_cid()
11631  *     - memory barrier (see switch_mm_cid()
11632  *       comment explaining how this barrier
11633  *       is combined with other scheduler
11634  *       barriers)
11635  *     - mm_cid_get (next)
11636  *       - READ_ONCE(*pcpu_cid)              - rcu_dereference(src_rq->curr)
11637  *
11638  * This Dekker ensures that either task (Y) is observed by the
11639  * rcu_dereference() or the LAZY flag is observed by READ_ONCE(), or both are
11640  * observed.
11641  *
11642  * If task (Y) store is observed by rcu_dereference(), it means that there is
11643  * still an active task on the cpu. Remote-clear will therefore not transition
11644  * to UNSET, which fulfills property (1).
11645  *
11646  * If task (Y) is not observed, but the lazy flag is observed by READ_ONCE(),
11647  * it will move its state to UNSET, which clears the percpu cid perhaps
11648  * uselessly (which is not an issue for correctness). Because task (Y) is not
11649  * observed, CPU1 can move ahead to set the state to UNSET. Because moving
11650  * state to UNSET is done with a cmpxchg expecting that the old state has the
11651  * LAZY flag set, only one thread will successfully UNSET.
11652  *
11653  * If both states (LAZY flag and task (Y)) are observed, the thread on CPU0
11654  * will observe the LAZY flag and transition to UNSET (perhaps uselessly), and
11655  * CPU1 will observe task (Y) and do nothing more, which is fine.
11656  *
11657  * What we are effectively preventing with this Dekker is a scenario where
11658  * neither LAZY flag nor store (Y) are observed, which would fail property (1)
11659  * because this would UNSET a cid which is actively used.
11660  */
11661
11662 void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t)
11663 {
11664         t->migrate_from_cpu = task_cpu(t);
11665 }
11666
11667 static
11668 int __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(struct rq *src_rq,
11669                                           struct task_struct *t,
11670                                           struct mm_cid *src_pcpu_cid)
11671 {
11672         struct mm_struct *mm = t->mm;
11673         struct task_struct *src_task;
11674         int src_cid, last_mm_cid;
11675
11676         if (!mm)
11677                 return -1;
11678
11679         last_mm_cid = t->last_mm_cid;
11680         /*
11681          * If the migrated task has no last cid, or if the current
11682          * task on src rq uses the cid, it means the source cid does not need
11683          * to be moved to the destination cpu.
11684          */
11685         if (last_mm_cid == -1)
11686                 return -1;
11687         src_cid = READ_ONCE(src_pcpu_cid->cid);
11688         if (!mm_cid_is_valid(src_cid) || last_mm_cid != src_cid)
11689                 return -1;
11690
11691         /*
11692          * If we observe an active task using the mm on this rq, it means we
11693          * are not the last task to be migrated from this cpu for this mm, so
11694          * there is no need to move src_cid to the destination cpu.
11695          */
11696         guard(rcu)();
11697         src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
11698         if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
11699                 t->last_mm_cid = -1;
11700                 return -1;
11701         }
11702
11703         return src_cid;
11704 }
11705
11706 static
11707 int __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(struct rq *src_rq,
11708                                               struct task_struct *t,
11709                                               struct mm_cid *src_pcpu_cid,
11710                                               int src_cid)
11711 {
11712         struct task_struct *src_task;
11713         struct mm_struct *mm = t->mm;
11714         int lazy_cid;
11715
11716         if (src_cid == -1)
11717                 return -1;
11718
11719         /*
11720          * Attempt to clear the source cpu cid to move it to the destination
11721          * cpu.
11722          */
11723         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(src_cid);
11724         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &src_cid, lazy_cid))
11725                 return -1;
11726
11727         /*
11728          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11729          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
11730          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
11731          * per-mm/cpu cid.
11732          *
11733          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11734          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
11735          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
11736          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
11737          * load of per-mm/cpu cid.
11738          */
11739
11740         /*
11741          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
11742          * the lazy-put flag, this task will be responsible for transitioning
11743          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
11744          */
11745         scoped_guard (rcu) {
11746                 src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
11747                 if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
11748                         /*
11749                          * We observed an active task for this mm, there is therefore
11750                          * no point in moving this cid to the destination cpu.
11751                          */
11752                         t->last_mm_cid = -1;
11753                         return -1;
11754                 }
11755         }
11756
11757         /*
11758          * The src_cid is unused, so it can be unset.
11759          */
11760         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
11761                 return -1;
11762         return src_cid;
11763 }
11764
11765 /*
11766  * Migration to dst cpu. Called with dst_rq lock held.
11767  * Interrupts are disabled, which keeps the window of cid ownership without the
11768  * source rq lock held small.
11769  */
11770 void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t)
11771 {
11772         struct mm_cid *src_pcpu_cid, *dst_pcpu_cid;
11773         struct mm_struct *mm = t->mm;
11774         int src_cid, dst_cid, src_cpu;
11775         struct rq *src_rq;
11776
11777         lockdep_assert_rq_held(dst_rq);
11778
11779         if (!mm)
11780                 return;
11781         src_cpu = t->migrate_from_cpu;
11782         if (src_cpu == -1) {
11783                 t->last_mm_cid = -1;
11784                 return;
11785         }
11786         /*
11787          * Move the src cid if the dst cid is unset. This keeps id
11788          * allocation closest to 0 in cases where few threads migrate around
11789          * many cpus.
11790          *
11791          * If destination cid is already set, we may have to just clear
11792          * the src cid to ensure compactness in frequent migrations
11793          * scenarios.
11794          *
11795          * It is not useful to clear the src cid when the number of threads is
11796          * greater or equal to the number of allowed cpus, because user-space
11797          * can expect that the number of allowed cids can reach the number of
11798          * allowed cpus.
11799          */
11800         dst_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu_of(dst_rq));
11801         dst_cid = READ_ONCE(dst_pcpu_cid->cid);
11802         if (!mm_cid_is_unset(dst_cid) &&
11803             atomic_read(&mm->mm_users) >= t->nr_cpus_allowed)
11804                 return;
11805         src_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, src_cpu);
11806         src_rq = cpu_rq(src_cpu);
11807         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid);
11808         if (src_cid == -1)
11809                 return;
11810         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid,
11811                                                             src_cid);
11812         if (src_cid == -1)
11813                 return;
11814         if (!mm_cid_is_unset(dst_cid)) {
11815                 __mm_cid_put(mm, src_cid);
11816                 return;
11817         }
11818         /* Move src_cid to dst cpu. */
11819         mm_cid_snapshot_time(dst_rq, mm);
11820         WRITE_ONCE(dst_pcpu_cid->cid, src_cid);
11821 }
11822
11823 static void sched_mm_cid_remote_clear(struct mm_struct *mm, struct mm_cid *pcpu_cid,
11824                                       int cpu)
11825 {
11826         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
11827         struct task_struct *t;
11828         int cid, lazy_cid;
11829
11830         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
11831         if (!mm_cid_is_valid(cid))
11832                 return;
11833
11834         /*
11835          * Clear the cpu cid if it is set to keep cid allocation compact.  If
11836          * there happens to be other tasks left on the source cpu using this
11837          * mm, the next task using this mm will reallocate its cid on context
11838          * switch.
11839          */
11840         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(cid);
11841         if (!try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &cid, lazy_cid))
11842                 return;
11843
11844         /*
11845          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11846          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
11847          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
11848          * per-mm/cpu cid.
11849          *
11850          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
11851          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
11852          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
11853          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
11854          * load of per-mm/cpu cid.
11855          */
11856
11857         /*
11858          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
11859          * the lazy-put flag, that task will be responsible for transitioning
11860          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
11861          */
11862         scoped_guard (rcu) {
11863                 t = rcu_dereference(rq->curr);
11864                 if (READ_ONCE(t->mm_cid_active) && t->mm == mm)
11865                         return;
11866         }
11867
11868         /*
11869          * The cid is unused, so it can be unset.
11870          * Disable interrupts to keep the window of cid ownership without rq
11871          * lock small.
11872          */
11873         scoped_guard (irqsave) {
11874                 if (try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
11875                         __mm_cid_put(mm, cid);
11876         }
11877 }
11878
11879 static void sched_mm_cid_remote_clear_old(struct mm_struct *mm, int cpu)
11880 {
11881         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
11882         struct mm_cid *pcpu_cid;
11883         struct task_struct *curr;
11884         u64 rq_clock;
11885
11886         /*
11887          * rq->clock load is racy on 32-bit but one spurious clear once in a
11888          * while is irrelevant.
11889          */
11890         rq_clock = READ_ONCE(rq->clock);
11891         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
11892
11893         /*
11894          * In order to take care of infrequently scheduled tasks, bump the time
11895          * snapshot associated with this cid if an active task using the mm is
11896          * observed on this rq.
11897          */
11898         scoped_guard (rcu) {
11899                 curr = rcu_dereference(rq->curr);
11900                 if (READ_ONCE(curr->mm_cid_active) && curr->mm == mm) {
11901                         WRITE_ONCE(pcpu_cid->time, rq_clock);
11902                         return;
11903                 }
11904         }
11905
11906         if (rq_clock < pcpu_cid->time + SCHED_MM_CID_PERIOD_NS)
11907                 return;
11908         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
11909 }
11910
11911 static void sched_mm_cid_remote_clear_weight(struct mm_struct *mm, int cpu,
11912                                              int weight)
11913 {
11914         struct mm_cid *pcpu_cid;
11915         int cid;
11916
11917         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
11918         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
11919         if (!mm_cid_is_valid(cid) || cid < weight)
11920                 return;
11921         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
11922 }
11923
11924 static void task_mm_cid_work(struct callback_head *work)
11925 {
11926         unsigned long now = jiffies, old_scan, next_scan;
11927         struct task_struct *t = current;
11928         struct cpumask *cidmask;
11929         struct mm_struct *mm;
11930         int weight, cpu;
11931
11932         SCHED_WARN_ON(t != container_of(work, struct task_struct, cid_work));
11933
11934         work->next = work;      /* Prevent double-add */
11935         if (t->flags & PF_EXITING)
11936                 return;
11937         mm = t->mm;
11938         if (!mm)
11939                 return;
11940         old_scan = READ_ONCE(mm->mm_cid_next_scan);
11941         next_scan = now + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
11942         if (!old_scan) {
11943                 unsigned long res;
11944
11945                 res = cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, old_scan, next_scan);
11946                 if (res != old_scan)
11947                         old_scan = res;
11948                 else
11949                         old_scan = next_scan;
11950         }
11951         if (time_before(now, old_scan))
11952                 return;
11953         if (!try_cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, &old_scan, next_scan))
11954                 return;
11955         cidmask = mm_cidmask(mm);
11956         /* Clear cids that were not recently used. */
11957         for_each_possible_cpu(cpu)
11958                 sched_mm_cid_remote_clear_old(mm, cpu);
11959         weight = cpumask_weight(cidmask);
11960         /*
11961          * Clear cids that are greater or equal to the cidmask weight to
11962          * recompact it.
11963          */
11964         for_each_possible_cpu(cpu)
11965                 sched_mm_cid_remote_clear_weight(mm, cpu, weight);
11966 }
11967
11968 void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t)
11969 {
11970         struct mm_struct *mm = t->mm;
11971         int mm_users = 0;
11972
11973         if (mm) {
11974                 mm_users = atomic_read(&mm->mm_users);
11975                 if (mm_users == 1)
11976                         mm->mm_cid_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
11977         }
11978         t->cid_work.next = &t->cid_work;        /* Protect against double add */
11979         init_task_work(&t->cid_work, task_mm_cid_work);
11980 }
11981
11982 void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
11983 {
11984         struct callback_head *work = &curr->cid_work;
11985         unsigned long now = jiffies;
11986
11987         if (!curr->mm || (curr->flags & (PF_EXITING | PF_KTHREAD)) ||
11988             work->next != work)
11989                 return;
11990         if (time_before(now, READ_ONCE(curr->mm->mm_cid_next_scan)))
11991                 return;
11992         task_work_add(curr, work, TWA_RESUME);
11993 }
11994
11995 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t)
11996 {
11997         struct mm_struct *mm = t->mm;
11998         struct rq *rq;
11999
12000         if (!mm)
12001                 return;
12002
12003         preempt_disable();
12004         rq = this_rq();
12005         guard(rq_lock_irqsave)(rq);
12006         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12007         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
12008         /*
12009          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12010          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12011          */
12012         smp_mb();
12013         mm_cid_put(mm);
12014         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
12015 }
12016
12017 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t)
12018 {
12019         struct mm_struct *mm = t->mm;
12020         struct rq *rq;
12021
12022         if (!mm)
12023                 return;
12024
12025         preempt_disable();
12026         rq = this_rq();
12027         guard(rq_lock_irqsave)(rq);
12028         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12029         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
12030         /*
12031          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12032          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12033          */
12034         smp_mb();
12035         mm_cid_put(mm);
12036         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
12037 }
12038
12039 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t)
12040 {
12041         struct mm_struct *mm = t->mm;
12042         struct rq *rq;
12043
12044         if (!mm)
12045                 return;
12046
12047         preempt_disable();
12048         rq = this_rq();
12049         scoped_guard (rq_lock_irqsave, rq) {
12050                 preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
12051                 WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 1);
12052                 /*
12053                  * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
12054                  * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
12055                  */
12056                 smp_mb();
12057                 t->last_mm_cid = t->mm_cid = mm_cid_get(rq, mm);
12058         }
12059         rseq_set_notify_resume(t);
12060 }
12061
12062 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t)
12063 {
12064         WARN_ON_ONCE(!t->mm || t->mm_cid != -1);
12065         t->mm_cid_active = 1;
12066 }
12067 #endif