Merge tag 'v3.15' into p/abusse/merge_upgrade
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / cfs / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
94 {
95         unsigned long delta;
96         ktime_t soft, hard, now;
97
98         for (;;) {
99                 if (hrtimer_active(period_timer))
100                         break;
101
102                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
103                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
104
105                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
106                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
107                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
108                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
109                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
110         }
111 }
112
113 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
117
118 void update_rq_clock(struct rq *rq)
119 {
120         s64 delta;
121
122         if (rq->skip_clock_update > 0)
123                 return;
124
125         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
126         rq->clock += delta;
127         update_rq_clock_task(rq, delta);
128 }
129
130 /*
131  * Debugging: various feature bits
132  */
133
134 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
135         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
136
137 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
138 #include "features.h"
139         0;
140
141 #undef SCHED_FEAT
142
143 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
144 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
145         #name ,
146
147 static const char * const sched_feat_names[] = {
148 #include "features.h"
149 };
150
151 #undef SCHED_FEAT
152
153 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
154 {
155         int i;
156
157         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
158                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
159                         seq_puts(m, "NO_");
160                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
161         }
162         seq_puts(m, "\n");
163
164         return 0;
165 }
166
167 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
168
169 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
170 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
171
172 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
173         jump_label_key__##enabled ,
174
175 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
176 #include "features.h"
177 };
178
179 #undef SCHED_FEAT
180
181 static void sched_feat_disable(int i)
182 {
183         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
184                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
185 }
186
187 static void sched_feat_enable(int i)
188 {
189         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
190                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
191 }
192 #else
193 static void sched_feat_disable(int i) { };
194 static void sched_feat_enable(int i) { };
195 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
196
197 static int sched_feat_set(char *cmp)
198 {
199         int i;
200         int neg = 0;
201
202         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
203                 neg = 1;
204                 cmp += 3;
205         }
206
207         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
208                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
209                         if (neg) {
210                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
211                                 sched_feat_disable(i);
212                         } else {
213                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
214                                 sched_feat_enable(i);
215                         }
216                         break;
217                 }
218         }
219
220         return i;
221 }
222
223 static ssize_t
224 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
225                 size_t cnt, loff_t *ppos)
226 {
227         char buf[64];
228         char *cmp;
229         int i;
230
231         if (cnt > 63)
232                 cnt = 63;
233
234         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
235                 return -EFAULT;
236
237         buf[cnt] = 0;
238         cmp = strstrip(buf);
239
240         i = sched_feat_set(cmp);
241         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
242                 return -EINVAL;
243
244         *ppos += cnt;
245
246         return cnt;
247 }
248
249 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
250 {
251         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
252 }
253
254 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
255         .open           = sched_feat_open,
256         .write          = sched_feat_write,
257         .read           = seq_read,
258         .llseek         = seq_lseek,
259         .release        = single_release,
260 };
261
262 static __init int sched_init_debug(void)
263 {
264         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
265                         &sched_feat_fops);
266
267         return 0;
268 }
269 late_initcall(sched_init_debug);
270 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
271
272 /*
273  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
274  * Limited because this is done with IRQs disabled.
275  */
276 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
277
278 /*
279  * period over which we average the RT time consumption, measured
280  * in ms.
281  *
282  * default: 1s
283  */
284 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
285
286 /*
287  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
288  * default: 1s
289  */
290 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
291
292 __read_mostly int scheduler_running;
293
294 /*
295  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
296  * default: 0.95s
297  */
298 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
299
300 /*
301  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
302  */
303 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
304         __acquires(rq->lock)
305 {
306         struct rq *rq;
307
308         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
309
310         for (;;) {
311                 rq = task_rq(p);
312                 raw_spin_lock(&rq->lock);
313                 if (likely(rq == task_rq(p)))
314                         return rq;
315                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
316         }
317 }
318
319 /*
320  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
321  */
322 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
323         __acquires(p->pi_lock)
324         __acquires(rq->lock)
325 {
326         struct rq *rq;
327
328         for (;;) {
329                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
330                 rq = task_rq(p);
331                 raw_spin_lock(&rq->lock);
332                 if (likely(rq == task_rq(p)))
333                         return rq;
334                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
335                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
336         }
337 }
338
339 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
340         __releases(rq->lock)
341 {
342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
343 }
344
345 static inline void
346 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
347         __releases(rq->lock)
348         __releases(p->pi_lock)
349 {
350         raw_spin_unlock(&rq->lock);
351         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
352 }
353
354 /*
355  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
356  */
357 static struct rq *this_rq_lock(void)
358         __acquires(rq->lock)
359 {
360         struct rq *rq;
361
362         local_irq_disable();
363         rq = this_rq();
364         raw_spin_lock(&rq->lock);
365
366         return rq;
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
370 /*
371  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399
400 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
401 {
402         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
403         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
404
405         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
406 }
407
408 /*
409  * called from hardirq (IPI) context
410  */
411 static void __hrtick_start(void *arg)
412 {
413         struct rq *rq = arg;
414
415         raw_spin_lock(&rq->lock);
416         __hrtick_restart(rq);
417         rq->hrtick_csd_pending = 0;
418         raw_spin_unlock(&rq->lock);
419 }
420
421 /*
422  * Called to set the hrtick timer state.
423  *
424  * called with rq->lock held and irqs disabled
425  */
426 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
427 {
428         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
429         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
430
431         hrtimer_set_expires(timer, time);
432
433         if (rq == this_rq()) {
434                 __hrtick_restart(rq);
435         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
436                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
437                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
438         }
439 }
440
441 static int
442 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
443 {
444         int cpu = (int)(long)hcpu;
445
446         switch (action) {
447         case CPU_UP_CANCELED:
448         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
449         case CPU_DOWN_PREPARE:
450         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
451         case CPU_DEAD:
452         case CPU_DEAD_FROZEN:
453                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
454                 return NOTIFY_OK;
455         }
456
457         return NOTIFY_DONE;
458 }
459
460 static __init void init_hrtick(void)
461 {
462         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
463 }
464 #else
465 /*
466  * Called to set the hrtick timer state.
467  *
468  * called with rq->lock held and irqs disabled
469  */
470 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
471 {
472         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
473                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
474 }
475
476 static inline void init_hrtick(void)
477 {
478 }
479 #endif /* CONFIG_SMP */
480
481 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
482 {
483 #ifdef CONFIG_SMP
484         rq->hrtick_csd_pending = 0;
485
486         rq->hrtick_csd.flags = 0;
487         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
488         rq->hrtick_csd.info = rq;
489 #endif
490
491         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
492         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
493 }
494 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
495 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
496 {
497 }
498
499 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
500 {
501 }
502
503 static inline void init_hrtick(void)
504 {
505 }
506 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
507
508 /*
509  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
510  *
511  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
512  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
513  * the target CPU.
514  */
515 void resched_task(struct task_struct *p)
516 {
517         int cpu;
518
519         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
520
521         if (test_tsk_need_resched(p))
522                 return;
523
524         set_tsk_need_resched(p);
525
526         cpu = task_cpu(p);
527         if (cpu == smp_processor_id()) {
528                 set_preempt_need_resched();
529                 return;
530         }
531
532         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
533         smp_mb();
534         if (!tsk_is_polling(p))
535                 smp_send_reschedule(cpu);
536 }
537
538 void resched_cpu(int cpu)
539 {
540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
541         unsigned long flags;
542
543         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
544                 return;
545         resched_task(cpu_curr(cpu));
546         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_SMP
550 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
551 /*
552  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
553  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
554  *
555  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
556  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
557  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
558  */
559 int get_nohz_timer_target(int pinned)
560 {
561         int cpu = smp_processor_id();
562         int i;
563         struct sched_domain *sd;
564
565         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
566                 return cpu;
567
568         rcu_read_lock();
569         for_each_domain(cpu, sd) {
570                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
571                         if (!idle_cpu(i)) {
572                                 cpu = i;
573                                 goto unlock;
574                         }
575                 }
576         }
577 unlock:
578         rcu_read_unlock();
579         return cpu;
580 }
581 /*
582  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
583  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
584  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
585  * idle system the next event might even be infinite time into the
586  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
587  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
588  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
589  * wheel for the next timer event.
590  */
591 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
592 {
593         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
594
595         if (cpu == smp_processor_id())
596                 return;
597
598         /*
599          * This is safe, as this function is called with the timer
600          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
601          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
602          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
603          * timer into account automatically.
604          */
605         if (rq->curr != rq->idle)
606                 return;
607
608         /*
609          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
610          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
611          * idle task through an additional NOOP schedule()
612          */
613         set_tsk_need_resched(rq->idle);
614
615         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
616         smp_mb();
617         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
618                 smp_send_reschedule(cpu);
619 }
620
621 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
622 {
623         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
624                 if (cpu != smp_processor_id() ||
625                     tick_nohz_tick_stopped())
626                         smp_send_reschedule(cpu);
627                 return true;
628         }
629
630         return false;
631 }
632
633 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
634 {
635         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
636                 wake_up_idle_cpu(cpu);
637 }
638
639 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
640 {
641         int cpu = smp_processor_id();
642
643         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
644                 return false;
645
646         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
647                 return true;
648
649         /*
650          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
651          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
652          */
653         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
654         return false;
655 }
656
657 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
658
659 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
660 {
661         return false;
662 }
663
664 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
665
666 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
667 bool sched_can_stop_tick(void)
668 {
669        struct rq *rq;
670
671        rq = this_rq();
672
673        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
674        smp_rmb();
675
676        /* More than one running task need preemption */
677        if (rq->nr_running > 1)
678                return false;
679
680        return true;
681 }
682 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
683
684 void sched_avg_update(struct rq *rq)
685 {
686         s64 period = sched_avg_period();
687
688         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
689                 /*
690                  * Inline assembly required to prevent the compiler
691                  * optimising this loop into a divmod call.
692                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
693                  */
694                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
695                 rq->age_stamp += period;
696                 rq->rt_avg /= 2;
697         }
698 }
699
700 #endif /* CONFIG_SMP */
701
702 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
703                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
704 /*
705  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
706  * node and @up when leaving it for the final time.
707  *
708  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
709  */
710 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
711                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
712 {
713         struct task_group *parent, *child;
714         int ret;
715
716         parent = from;
717
718 down:
719         ret = (*down)(parent, data);
720         if (ret)
721                 goto out;
722         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
723                 parent = child;
724                 goto down;
725
726 up:
727                 continue;
728         }
729         ret = (*up)(parent, data);
730         if (ret || parent == from)
731                 goto out;
732
733         child = parent;
734         parent = parent->parent;
735         if (parent)
736                 goto up;
737 out:
738         return ret;
739 }
740
741 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
742 {
743         return 0;
744 }
745 #endif
746
747 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
748 {
749         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
750         struct load_weight *load = &p->se.load;
751
752         /*
753          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
754          */
755         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
756                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
757                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
758                 return;
759         }
760
761         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
762         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
763 }
764
765 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
766 {
767         update_rq_clock(rq);
768         sched_info_queued(rq, p);
769         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         update_rq_clock(rq);
775         sched_info_dequeued(rq, p);
776         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
777 }
778
779 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
780 {
781         if (task_contributes_to_load(p))
782                 rq->nr_uninterruptible--;
783
784         enqueue_task(rq, p, flags);
785 }
786
787 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
788 {
789         if (task_contributes_to_load(p))
790                 rq->nr_uninterruptible++;
791
792         dequeue_task(rq, p, flags);
793 }
794
795 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
796 {
797 /*
798  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
799  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
800  */
801 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
802         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
803 #endif
804 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
805         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
806
807         /*
808          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
809          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
810          * {soft,}irq region.
811          *
812          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
813          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
814          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
815          * monotonic.
816          *
817          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
818          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
819          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
820          * atomic ops.
821          */
822         if (irq_delta > delta)
823                 irq_delta = delta;
824
825         rq->prev_irq_time += irq_delta;
826         delta -= irq_delta;
827 #endif
828 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
829         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
830                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
831                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
832
833                 if (unlikely(steal > delta))
834                         steal = delta;
835
836                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
837                 delta -= steal;
838         }
839 #endif
840
841         rq->clock_task += delta;
842
843 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
844         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
845                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
846 #endif
847 }
848
849 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
850 {
851         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
852         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
853
854         if (stop) {
855                 /*
856                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
857                  * userspace knows about and won't get confused about.
858                  *
859                  * Also, it will make PI more or less work without too
860                  * much confusion -- but then, stop work should not
861                  * rely on PI working anyway.
862                  */
863                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
864
865                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
866         }
867
868         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
869
870         if (old_stop) {
871                 /*
872                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
873                  * it can die in pieces.
874                  */
875                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
876         }
877 }
878
879 /*
880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
881  */
882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
883 {
884         return p->static_prio;
885 }
886
887 /*
888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
892  * estimator recalculates.
893  */
894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         int prio;
897
898         if (task_has_dl_policy(p))
899                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
900         else if (task_has_rt_policy(p))
901                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
902         else
903                 prio = __normal_prio(p);
904         return prio;
905 }
906
907 /*
908  * Calculate the current priority, i.e. the priority
909  * taken into account by the scheduler. This value might
910  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
911  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
912  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
913  */
914 static int effective_prio(struct task_struct *p)
915 {
916         p->normal_prio = normal_prio(p);
917         /*
918          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
919          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
920          * to the normal priority:
921          */
922         if (!rt_prio(p->prio))
923                 return p->normal_prio;
924         return p->prio;
925 }
926
927 /**
928  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
929  * @p: the task in question.
930  *
931  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
932  */
933 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
934 {
935         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
936 }
937
938 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
939                                        const struct sched_class *prev_class,
940                                        int oldprio)
941 {
942         if (prev_class != p->sched_class) {
943                 if (prev_class->switched_from)
944                         prev_class->switched_from(rq, p);
945                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
946         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
947                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
948 }
949
950 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
951 {
952         const struct sched_class *class;
953
954         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
955                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
956         } else {
957                 for_each_class(class) {
958                         if (class == rq->curr->sched_class)
959                                 break;
960                         if (class == p->sched_class) {
961                                 resched_task(rq->curr);
962                                 break;
963                         }
964                 }
965         }
966
967         /*
968          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
969          * this case, we can save a useless back to back clock update.
970          */
971         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
972                 rq->skip_clock_update = 1;
973 }
974
975 #ifdef CONFIG_SMP
976 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
977 {
978 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
979         /*
980          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
981          * ttwu() will sort out the placement.
982          */
983         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
984                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
985
986 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
987         /*
988          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
989          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
990          *
991          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
992          * see task_group().
993          *
994          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
995          * task_rq_lock().
996          */
997         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
998                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
999 #endif
1000 #endif
1001
1002         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1003
1004         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1005                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1006                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1007                 p->se.nr_migrations++;
1008                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1009         }
1010
1011         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1012 }
1013
1014 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1015 {
1016         if (p->on_rq) {
1017                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1018
1019                 src_rq = task_rq(p);
1020                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1021
1022                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1023                 set_task_cpu(p, cpu);
1024                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1025                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1026         } else {
1027                 /*
1028                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1029                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1030                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1031                  */
1032                 p->wake_cpu = cpu;
1033         }
1034 }
1035
1036 struct migration_swap_arg {
1037         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1038         int src_cpu, dst_cpu;
1039 };
1040
1041 static int migrate_swap_stop(void *data)
1042 {
1043         struct migration_swap_arg *arg = data;
1044         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1045         int ret = -EAGAIN;
1046
1047         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1048         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1049
1050         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1051                         &arg->dst_task->pi_lock);
1052         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1053         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1054                 goto unlock;
1055
1056         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1057                 goto unlock;
1058
1059         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1060                 goto unlock;
1061
1062         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1063                 goto unlock;
1064
1065         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1066         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1067
1068         ret = 0;
1069
1070 unlock:
1071         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1072         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1073         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1074
1075         return ret;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Cross migrate two tasks
1080  */
1081 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1082 {
1083         struct migration_swap_arg arg;
1084         int ret = -EINVAL;
1085
1086         arg = (struct migration_swap_arg){
1087                 .src_task = cur,
1088                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1089                 .dst_task = p,
1090                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1091         };
1092
1093         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1094                 goto out;
1095
1096         /*
1097          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1098          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1099          */
1100         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1101                 goto out;
1102
1103         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1104                 goto out;
1105
1106         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1107                 goto out;
1108
1109         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1110         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1111
1112 out:
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 struct migration_arg {
1117         struct task_struct *task;
1118         int dest_cpu;
1119 };
1120
1121 static int migration_cpu_stop(void *data);
1122
1123 /*
1124  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1125  *
1126  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1127  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1128  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1129  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1130  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1131  * @p has remained unscheduled the whole time.
1132  *
1133  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1134  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1135  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1136  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1137  * waiting to become inactive.
1138  */
1139 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1140 {
1141         unsigned long flags;
1142         int running, on_rq;
1143         unsigned long ncsw;
1144         struct rq *rq;
1145
1146         for (;;) {
1147                 /*
1148                  * We do the initial early heuristics without holding
1149                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1150                  * the runqueue lock when things look like they will
1151                  * work out!
1152                  */
1153                 rq = task_rq(p);
1154
1155                 /*
1156                  * If the task is actively running on another CPU
1157                  * still, just relax and busy-wait without holding
1158                  * any locks.
1159                  *
1160                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1161                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1162                  * But we don't care, since "task_running()" will
1163                  * return false if the runqueue has changed and p
1164                  * is actually now running somewhere else!
1165                  */
1166                 while (task_running(rq, p)) {
1167                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1168                                 return 0;
1169                         cpu_relax();
1170                 }
1171
1172                 /*
1173                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1174                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1175                  * just go back and repeat.
1176                  */
1177                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1178                 trace_sched_wait_task(p);
1179                 running = task_running(rq, p);
1180                 on_rq = p->on_rq;
1181                 ncsw = 0;
1182                 if (!match_state || p->state == match_state)
1183                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1184                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1185
1186                 /*
1187                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1188                  */
1189                 if (unlikely(!ncsw))
1190                         break;
1191
1192                 /*
1193                  * Was it really running after all now that we
1194                  * checked with the proper locks actually held?
1195                  *
1196                  * Oops. Go back and try again..
1197                  */
1198                 if (unlikely(running)) {
1199                         cpu_relax();
1200                         continue;
1201                 }
1202
1203                 /*
1204                  * It's not enough that it's not actively running,
1205                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1206                  * preempted!
1207                  *
1208                  * So if it was still runnable (but just not actively
1209                  * running right now), it's preempted, and we should
1210                  * yield - it could be a while.
1211                  */
1212                 if (unlikely(on_rq)) {
1213                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1214
1215                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1216                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1217                         continue;
1218                 }
1219
1220                 /*
1221                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1222                  * runnable, which means that it will never become
1223                  * running in the future either. We're all done!
1224                  */
1225                 break;
1226         }
1227
1228         return ncsw;
1229 }
1230
1231 /***
1232  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1233  * @p: the to-be-kicked thread
1234  *
1235  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1236  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1237  *
1238  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1239  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1240  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1241  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1242  * achieved as well.
1243  */
1244 void kick_process(struct task_struct *p)
1245 {
1246         int cpu;
1247
1248         preempt_disable();
1249         cpu = task_cpu(p);
1250         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1251                 smp_send_reschedule(cpu);
1252         preempt_enable();
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1255 #endif /* CONFIG_SMP */
1256
1257 #ifdef CONFIG_SMP
1258 /*
1259  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1260  */
1261 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1262 {
1263         int nid = cpu_to_node(cpu);
1264         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1265         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1266         int dest_cpu;
1267
1268         /*
1269          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1270          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1271          * select the cpu on the other node.
1272          */
1273         if (nid != -1) {
1274                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1275
1276                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1277                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1278                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1279                                 continue;
1280                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1283                                 return dest_cpu;
1284                 }
1285         }
1286
1287         for (;;) {
1288                 /* Any allowed, online CPU? */
1289                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1290                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1291                                 continue;
1292                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         goto out;
1295                 }
1296
1297                 switch (state) {
1298                 case cpuset:
1299                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1300                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1301                         state = possible;
1302                         break;
1303
1304                 case possible:
1305                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1306                         state = fail;
1307                         break;
1308
1309                 case fail:
1310                         BUG();
1311                         break;
1312                 }
1313         }
1314
1315 out:
1316         if (state != cpuset) {
1317                 /*
1318                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1319                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1320                  * leave kernel.
1321                  */
1322                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1323                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1324                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1325                 }
1326         }
1327
1328         return dest_cpu;
1329 }
1330
1331 /*
1332  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1333  */
1334 static inline
1335 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1336 {
1337         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1338
1339         /*
1340          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1341          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1342          * cpu.
1343          *
1344          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1345          *
1346          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1347          *   not worry about this generic constraint ]
1348          */
1349         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1350                      !cpu_online(cpu)))
1351                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1352
1353         return cpu;
1354 }
1355
1356 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1357 {
1358         s64 diff = sample - *avg;
1359         *avg += diff >> 3;
1360 }
1361 #endif
1362
1363 static void
1364 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1365 {
1366 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1367         struct rq *rq = this_rq();
1368
1369 #ifdef CONFIG_SMP
1370         int this_cpu = smp_processor_id();
1371
1372         if (cpu == this_cpu) {
1373                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1374                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1375         } else {
1376                 struct sched_domain *sd;
1377
1378                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1379                 rcu_read_lock();
1380                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1381                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1382                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1383                                 break;
1384                         }
1385                 }
1386                 rcu_read_unlock();
1387         }
1388
1389         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1390                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1391
1392 #endif /* CONFIG_SMP */
1393
1394         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1395         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1396
1397         if (wake_flags & WF_SYNC)
1398                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1399
1400 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1401 }
1402
1403 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1404 {
1405         activate_task(rq, p, en_flags);
1406         p->on_rq = 1;
1407
1408         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1409         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1410                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1415  */
1416 static void
1417 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1418 {
1419         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1420         trace_sched_wakeup(p, true);
1421
1422         p->state = TASK_RUNNING;
1423 #ifdef CONFIG_SMP
1424         if (p->sched_class->task_woken)
1425                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1426
1427         if (rq->idle_stamp) {
1428                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1429                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1430
1431                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1432
1433                 if (rq->avg_idle > max)
1434                         rq->avg_idle = max;
1435
1436                 rq->idle_stamp = 0;
1437         }
1438 #endif
1439 }
1440
1441 static void
1442 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1443 {
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445         if (p->sched_contributes_to_load)
1446                 rq->nr_uninterruptible--;
1447 #endif
1448
1449         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1450         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1455  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1456  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1457  * the task is still ->on_rq.
1458  */
1459 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1460 {
1461         struct rq *rq;
1462         int ret = 0;
1463
1464         rq = __task_rq_lock(p);
1465         if (p->on_rq) {
1466                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1467                 update_rq_clock(rq);
1468                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1469                 ret = 1;
1470         }
1471         __task_rq_unlock(rq);
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 #ifdef CONFIG_SMP
1477 static void sched_ttwu_pending(void)
1478 {
1479         struct rq *rq = this_rq();
1480         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1481         struct task_struct *p;
1482
1483         raw_spin_lock(&rq->lock);
1484
1485         while (llist) {
1486                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1487                 llist = llist_next(llist);
1488                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1489         }
1490
1491         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1492 }
1493
1494 void scheduler_ipi(void)
1495 {
1496         /*
1497          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1498          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1499          * this IPI.
1500          */
1501         preempt_fold_need_resched();
1502
1503         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1504                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1505                         && !got_nohz_idle_kick())
1506                 return;
1507
1508         /*
1509          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1510          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1511          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1512          * we do call them.
1513          *
1514          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1515          * properly.
1516          *
1517          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1518          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1519          * somewhat pessimize the simple resched case.
1520          */
1521         irq_enter();
1522         tick_nohz_full_check();
1523         sched_ttwu_pending();
1524
1525         /*
1526          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1527          */
1528         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1529                 this_rq()->idle_balance = 1;
1530                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1531         }
1532         irq_exit();
1533 }
1534
1535 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1536 {
1537         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1538                 smp_send_reschedule(cpu);
1539 }
1540
1541 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1542 {
1543         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1544 }
1545 #endif /* CONFIG_SMP */
1546
1547 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1548 {
1549         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1550
1551 #if defined(CONFIG_SMP)
1552         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1553                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1554                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1555                 return;
1556         }
1557 #endif
1558
1559         raw_spin_lock(&rq->lock);
1560         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1561         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1562 }
1563
1564 /**
1565  * try_to_wake_up - wake up a thread
1566  * @p: the thread to be awakened
1567  * @state: the mask of task states that can be woken
1568  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1569  *
1570  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1571  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1572  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1573  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1574  * runnable without the overhead of this.
1575  *
1576  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1577  * or @state didn't match @p's state.
1578  */
1579 static int
1580 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1581 {
1582         unsigned long flags;
1583         int cpu, success = 0;
1584
1585         /*
1586          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1587          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1588          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1589          * set_current_state() the waiting thread does.
1590          */
1591         smp_mb__before_spinlock();
1592         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1593         if (!(p->state & state))
1594                 goto out;
1595
1596         success = 1; /* we're going to change ->state */
1597         cpu = task_cpu(p);
1598
1599         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1600                 goto stat;
1601
1602 #ifdef CONFIG_SMP
1603         /*
1604          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1605          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1606          */
1607         while (p->on_cpu)
1608                 cpu_relax();
1609         /*
1610          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1611          */
1612         smp_rmb();
1613
1614         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1615         p->state = TASK_WAKING;
1616
1617         if (p->sched_class->task_waking)
1618                 p->sched_class->task_waking(p);
1619
1620         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1621         if (task_cpu(p) != cpu) {
1622                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1623                 set_task_cpu(p, cpu);
1624         }
1625 #endif /* CONFIG_SMP */
1626
1627         ttwu_queue(p, cpu);
1628 stat:
1629         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1630 out:
1631         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1632
1633 //      if (test_tsk && ((int)test_tsk->pid == test_tsk_pid)) {
1634 //              printk("task(%i): try_to_wake_up -> %i\n", test_tsk_pid, TASK_RUNNING);
1635 //      }
1636
1637         return success;
1638 }
1639
1640 /**
1641  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1642  * @p: the thread to be awakened
1643  *
1644  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1645  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1646  * the current task.
1647  */
1648 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1649 {
1650         struct rq *rq = task_rq(p);
1651
1652         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1653             WARN_ON_ONCE(p == current))
1654                 return;
1655
1656         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1657
1658         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1659                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1660                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1661                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1662         }
1663
1664         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1665                 goto out;
1666
1667         if (!p->on_rq)
1668                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1669
1670         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1671         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1672 out:
1673         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1674 }
1675
1676 /**
1677  * wake_up_process - Wake up a specific process
1678  * @p: The process to be woken up.
1679  *
1680  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1681  * processes.
1682  *
1683  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1684  *
1685  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1686  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1687  */
1688 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1689 {
1690         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1691         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1692 }
1693 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1694
1695 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1696 {
1697         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1698         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1699 }
1700 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1701
1702 /*
1703  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1704  * p is forked by current.
1705  *
1706  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1707  */
1708 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1709 {
1710         p->on_rq                        = 0;
1711
1712         p->se.on_rq                     = 0;
1713         p->se.exec_start                = 0;
1714         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1715         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1716         p->se.nr_migrations             = 0;
1717         p->se.vruntime                  = 0;
1718         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1719
1720 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1721         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1722 #endif
1723
1724         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1725         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1726         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1727         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1728         p->dl.dl_period = 0;
1729         p->dl.flags = 0;
1730
1731         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1732
1733 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1734         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1735 #endif
1736
1737 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1738         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1739                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1740                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1741         }
1742
1743         if (clone_flags & CLONE_VM)
1744                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1745         else
1746                 p->numa_preferred_nid = -1;
1747
1748         p->node_stamp = 0ULL;
1749         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1750         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1751         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1752         p->numa_faults_memory = NULL;
1753         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1754         p->last_task_numa_placement = 0;
1755         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1756
1757         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1758         p->numa_group = NULL;
1759 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1760 }
1761
1762 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1763 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1764 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1765 {
1766         if (enabled)
1767                 sched_feat_set("NUMA");
1768         else
1769                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1770 }
1771 #else
1772 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1773
1774 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1775 {
1776         numabalancing_enabled = enabled;
1777 }
1778 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1779
1780 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1781 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1782                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1783 {
1784         struct ctl_table t;
1785         int err;
1786         int state = numabalancing_enabled;
1787
1788         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1789                 return -EPERM;
1790
1791         t = *table;
1792         t.data = &state;
1793         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1794         if (err < 0)
1795                 return err;
1796         if (write)
1797                 set_numabalancing_state(state);
1798         return err;
1799 }
1800 #endif
1801 #endif
1802
1803 /*
1804  * fork()/clone()-time setup:
1805  */
1806 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1807 {
1808         unsigned long flags;
1809         int cpu = get_cpu();
1810
1811         __sched_fork(clone_flags, p);
1812         /*
1813          * We mark the process as running here. This guarantees that
1814          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1815          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1816          */
1817         p->state = TASK_RUNNING;
1818
1819         /*
1820          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1821          */
1822         p->prio = current->normal_prio;
1823
1824         /*
1825          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1826          */
1827         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1828                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1829                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1830                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1831                         p->rt_priority = 0;
1832                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1833                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1834
1835                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1836                 set_load_weight(p);
1837
1838                 /*
1839                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1840                  * fulfilled its duty:
1841                  */
1842                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1843         }
1844
1845         if (dl_prio(p->prio)) {
1846                 put_cpu();
1847                 return -EAGAIN;
1848         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1849                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1850         } else {
1851                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1852         }
1853
1854         if (p->sched_class->task_fork)
1855                 p->sched_class->task_fork(p);
1856
1857         /*
1858          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1859          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1860          * is ran before sched_fork().
1861          *
1862          * Silence PROVE_RCU.
1863          */
1864         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1865         set_task_cpu(p, cpu);
1866         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1867
1868 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1869         if (likely(sched_info_on()))
1870                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1871 #endif
1872 #if defined(CONFIG_SMP)
1873         p->on_cpu = 0;
1874 #endif
1875         init_task_preempt_count(p);
1876 #ifdef CONFIG_SMP
1877         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1878         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1879 #endif
1880
1881         put_cpu();
1882         return 0;
1883 }
1884
1885 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1886 {
1887         if (runtime == RUNTIME_INF)
1888                 return 1ULL << 20;
1889
1890         /*
1891          * Doing this here saves a lot of checks in all
1892          * the calling paths, and returning zero seems
1893          * safe for them anyway.
1894          */
1895         if (period == 0)
1896                 return 0;
1897
1898         return div64_u64(runtime << 20, period);
1899 }
1900
1901 #ifdef CONFIG_SMP
1902 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1903 {
1904         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1905 }
1906
1907 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1908 {
1909         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1910         int cpus = 0;
1911
1912         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1913                 cpus++;
1914
1915         return cpus;
1916 }
1917 #else
1918 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1919 {
1920         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1921 }
1922
1923 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1924 {
1925         return 1;
1926 }
1927 #endif
1928
1929 static inline
1930 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1931 {
1932         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1933 }
1934
1935 static inline
1936 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1937 {
1938         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1939 }
1940
1941 static inline
1942 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1943 {
1944         return dl_b->bw != -1 &&
1945                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1946 }
1947
1948 /*
1949  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1950  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1951  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1952  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1953  *
1954  * This function is called while holding p's rq->lock.
1955  */
1956 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1957                        const struct sched_attr *attr)
1958 {
1959
1960         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1961         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1962         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1963         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1964         int cpus, err = -1;
1965
1966         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1967                 return 0;
1968
1969         /*
1970          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1971          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1972          * allocated bandwidth of the container.
1973          */
1974         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1975         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1976         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1977             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1978                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1979                 err = 0;
1980         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1981                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1982                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1983                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1984                 err = 0;
1985         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1986                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1987                 err = 0;
1988         }
1989         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1990
1991         return err;
1992 }
1993
1994 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1995
1996 /*
1997  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1998  *
1999  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2000  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2001  * on the runqueue and wakes it.
2002  */
2003 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2004 {
2005         unsigned long flags;
2006         struct rq *rq;
2007
2008         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2009 #ifdef CONFIG_SMP
2010         /*
2011          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2012          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2013          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2014          */
2015         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2016 #endif
2017
2018         /* Initialize new task's runnable average */
2019         init_task_runnable_average(p);
2020         rq = __task_rq_lock(p);
2021         activate_task(rq, p, 0);
2022         p->on_rq = 1;
2023         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2024         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026         if (p->sched_class->task_woken)
2027                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2028 #endif
2029         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2030 }
2031
2032 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2033
2034 /**
2035  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2036  * @notifier: notifier struct to register
2037  */
2038 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2039 {
2040         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2041 }
2042 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2043
2044 /**
2045  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2046  * @notifier: notifier struct to unregister
2047  *
2048  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2049  */
2050 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2051 {
2052         hlist_del(&notifier->link);
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2055
2056 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2057 {
2058         struct preempt_notifier *notifier;
2059
2060         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2061                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2062 }
2063
2064 static void
2065 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2066                                  struct task_struct *next)
2067 {
2068         struct preempt_notifier *notifier;
2069
2070         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2071                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2072 }
2073
2074 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2075
2076 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2077 {
2078 }
2079
2080 static void
2081 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2082                                  struct task_struct *next)
2083 {
2084 }
2085
2086 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2087
2088 /**
2089  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2090  * @rq: the runqueue preparing to switch
2091  * @prev: the current task that is being switched out
2092  * @next: the task we are going to switch to.
2093  *
2094  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2095  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2096  * switch.
2097  *
2098  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2099  * hooks.
2100  */
2101 static inline void
2102 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2103                     struct task_struct *next)
2104 {
2105         trace_sched_switch(prev, next);
2106         sched_info_switch(rq, prev, next);
2107         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2108         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2109         prepare_lock_switch(rq, next);
2110         prepare_arch_switch(next);
2111 }
2112
2113 /**
2114  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2115  * @rq: runqueue associated with task-switch
2116  * @prev: the thread we just switched away from.
2117  *
2118  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2119  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2120  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2121  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2122  *
2123  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2124  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2125  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2126  * details.)
2127  */
2128 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2129         __releases(rq->lock)
2130 {
2131         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2132         long prev_state;
2133
2134         rq->prev_mm = NULL;
2135
2136         /*
2137          * A task struct has one reference for the use as "current".
2138          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2139          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2140          * the scheduled task must drop that reference.
2141          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2142          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2143          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2144          * be dropped twice.
2145          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2146          */
2147         prev_state = prev->state;
2148         vtime_task_switch(prev);
2149         finish_arch_switch(prev);
2150         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2151         finish_lock_switch(rq, prev);
2152         finish_arch_post_lock_switch();
2153
2154         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2155         if (mm)
2156                 mmdrop(mm);
2157         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2158                 if (prev->sched_class->task_dead)
2159                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2160
2161                 /*
2162                  * Remove function-return probe instances associated with this
2163                  * task and put them back on the free list.
2164                  */
2165                 kprobe_flush_task(prev);
2166                 put_task_struct(prev);
2167         }
2168
2169         tick_nohz_task_switch(current);
2170 }
2171
2172 #ifdef CONFIG_SMP
2173
2174 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2175 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2176 {
2177         if (rq->post_schedule) {
2178                 unsigned long flags;
2179
2180                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2181                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2182                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2183                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2184
2185                 rq->post_schedule = 0;
2186         }
2187 }
2188
2189 #else
2190
2191 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2192 {
2193 }
2194
2195 #endif
2196
2197 /**
2198  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2199  * @prev: the thread we just switched away from.
2200  */
2201 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2202         __releases(rq->lock)
2203 {
2204         struct rq *rq = this_rq();
2205
2206         finish_task_switch(rq, prev);
2207
2208         /*
2209          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2210          * task_switch?
2211          */
2212         post_schedule(rq);
2213
2214 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2215         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2216         preempt_enable();
2217 #endif
2218         if (current->set_child_tid)
2219                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2220 }
2221
2222 /*
2223  * context_switch - switch to the new MM and the new
2224  * thread's register state.
2225  */
2226 static inline void
2227 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2228                struct task_struct *next)
2229 {
2230         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2231
2232         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2233
2234         mm = next->mm;
2235         oldmm = prev->active_mm;
2236         /*
2237          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2238          * combine the page table reload and the switch backend into
2239          * one hypercall.
2240          */
2241         arch_start_context_switch(prev);
2242
2243         if (!mm) {
2244                 next->active_mm = oldmm;
2245                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2246                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2247         } else
2248                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2249
2250         if (!prev->mm) {
2251                 prev->active_mm = NULL;
2252                 rq->prev_mm = oldmm;
2253         }
2254         /*
2255          * Since the runqueue lock will be released by the next
2256          * task (which is an invalid locking op but in the case
2257          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2258          * do an early lockdep release here:
2259          */
2260 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2261         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2262 #endif
2263
2264         context_tracking_task_switch(prev, next);
2265         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2266         switch_to(prev, next, prev);
2267
2268         barrier();
2269         /*
2270          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2271          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2272          * frame will be invalid.
2273          */
2274         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2275 }
2276
2277 /*
2278  * nr_running and nr_context_switches:
2279  *
2280  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2281  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2282  */
2283 unsigned long nr_running(void)
2284 {
2285         unsigned long i, sum = 0;
2286
2287         for_each_online_cpu(i)
2288                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2289
2290         return sum;
2291 }
2292
2293 unsigned long long nr_context_switches(void)
2294 {
2295         int i;
2296         unsigned long long sum = 0;
2297
2298         for_each_possible_cpu(i)
2299                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2300
2301         return sum;
2302 }
2303
2304 unsigned long nr_iowait(void)
2305 {
2306         unsigned long i, sum = 0;
2307
2308         for_each_possible_cpu(i)
2309                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2310
2311         return sum;
2312 }
2313
2314 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2315 {
2316         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2317         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2318 }
2319
2320 #ifdef CONFIG_SMP
2321
2322 /*
2323  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2324  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2325  */
2326 void sched_exec(void)
2327 {
2328         struct task_struct *p = current;
2329         unsigned long flags;
2330         int dest_cpu;
2331
2332         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2333         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2334         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2335                 goto unlock;
2336
2337         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2338                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2339
2340                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2341                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2342                 return;
2343         }
2344 unlock:
2345         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2346 }
2347
2348 #endif
2349
2350 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2351 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2352
2353 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2354 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2355
2356 /*
2357  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2358  * @p in case that task is currently running.
2359  *
2360  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2361  */
2362 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2363 {
2364         u64 ns = 0;
2365
2366         if (task_current(rq, p)) {
2367                 update_rq_clock(rq);
2368                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2369                 if ((s64)ns < 0)
2370                         ns = 0;
2371         }
2372
2373         return ns;
2374 }
2375
2376 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2377 {
2378         unsigned long flags;
2379         struct rq *rq;
2380         u64 ns = 0;
2381
2382         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2383         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2384         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2385
2386         return ns;
2387 }
2388
2389 /*
2390  * Return accounted runtime for the task.
2391  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2392  * pending runtime that have not been accounted yet.
2393  */
2394 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2395 {
2396         unsigned long flags;
2397         struct rq *rq;
2398         u64 ns = 0;
2399
2400 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2401         /*
2402          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2403          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2404          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2405          *
2406          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2407          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2408          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2409          */
2410         if (!p->on_cpu)
2411                 return p->se.sum_exec_runtime;
2412 #endif
2413
2414         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2415         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2416         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2417
2418         return ns;
2419 }
2420
2421 /*
2422  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2423  * We call it with interrupts disabled.
2424  */
2425 void scheduler_tick(void)
2426 {
2427         int cpu = smp_processor_id();
2428         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2429         struct task_struct *curr = rq->curr;
2430
2431         sched_clock_tick();
2432
2433         raw_spin_lock(&rq->lock);
2434         update_rq_clock(rq);
2435         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2436         update_cpu_load_active(rq);
2437         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2438
2439         perf_event_task_tick();
2440
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2443         trigger_load_balance(rq);
2444 #endif
2445         rq_last_tick_reset(rq);
2446 }
2447
2448 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2449 /**
2450  * scheduler_tick_max_deferment
2451  *
2452  * Keep at least one tick per second when a single
2453  * active task is running because the scheduler doesn't
2454  * yet completely support full dynticks environment.
2455  *
2456  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2457  * balancing, etc... continue to move forward, even
2458  * with a very low granularity.
2459  *
2460  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2461  */
2462 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2463 {
2464         struct rq *rq = this_rq();
2465         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2466
2467         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2468
2469         if (time_before_eq(next, now))
2470                 return 0;
2471
2472         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2473 }
2474 #endif
2475
2476 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2477 {
2478         if (in_lock_functions(addr)) {
2479                 addr = CALLER_ADDR2;
2480                 if (in_lock_functions(addr))
2481                         addr = CALLER_ADDR3;
2482         }
2483         return addr;
2484 }
2485
2486 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2487                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2488
2489 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2490 {
2491 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2492         /*
2493          * Underflow?
2494          */
2495         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2496                 return;
2497 #endif
2498         __preempt_count_add(val);
2499 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2500         /*
2501          * Spinlock count overflowing soon?
2502          */
2503         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2504                                 PREEMPT_MASK - 10);
2505 #endif
2506         if (preempt_count() == val) {
2507                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2508 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2509                 current->preempt_disable_ip = ip;
2510 #endif
2511                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2512         }
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2515
2516 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2517 {
2518 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2519         /*
2520          * Underflow?
2521          */
2522         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2523                 return;
2524         /*
2525          * Is the spinlock portion underflowing?
2526          */
2527         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2528                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2529                 return;
2530 #endif
2531
2532         if (preempt_count() == val)
2533                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2534         __preempt_count_sub(val);
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2537
2538 #endif
2539
2540 /*
2541  * Print scheduling while atomic bug:
2542  */
2543 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2544 {
2545         if (oops_in_progress)
2546                 return;
2547
2548         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2549                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2550
2551         debug_show_held_locks(prev);
2552         print_modules();
2553         if (irqs_disabled())
2554                 print_irqtrace_events(prev);
2555 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2556         if (in_atomic_preempt_off()) {
2557                 pr_err("Preemption disabled at:");
2558                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2559                 pr_cont("\n");
2560         }
2561 #endif
2562         dump_stack();
2563         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2568  */
2569 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2570 {
2571         /*
2572          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2573          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2574          * if we are scheduling when we should not.
2575          */
2576         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2577                 __schedule_bug(prev);
2578         rcu_sleep_check();
2579
2580         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2581
2582         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2583 }
2584
2585 /*
2586  * Pick up the highest-prio task:
2587  */
2588 static inline struct task_struct *
2589 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2590 {
2591         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2592         struct task_struct *p;
2593
2594         /*
2595          * Optimization: we know that if all tasks are in
2596          * the fair class we can call that function directly:
2597          */
2598         if (likely(prev->sched_class == class &&
2599                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2600                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2601                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2602                         goto again;
2603
2604                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2605                 if (unlikely(!p))
2606                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2607
2608                 return p;
2609         }
2610
2611 again:
2612         for_each_class(class) {
2613                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2614                 if (p) {
2615                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2616                                 goto again;
2617                         return p;
2618                 }
2619         }
2620
2621         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2622 }
2623
2624 /*
2625  * __schedule() is the main scheduler function.
2626  *
2627  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2628  *
2629  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2630  *
2631  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2632  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2633  *
2634  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2635  *      interrupt handler scheduler_tick().
2636  *
2637  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2638  *      task to the run-queue and that's it.
2639  *
2640  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2641  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2642  *      called on the nearest possible occasion:
2643  *
2644  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2645  *
2646  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2647  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2648  *           spin_unlock()!)
2649  *
2650  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2651  *           preemptible context
2652  *
2653  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2654  *         then at the next:
2655  *
2656  *          - cond_resched() call
2657  *          - explicit schedule() call
2658  *          - return from syscall or exception to user-space
2659  *          - return from interrupt-handler to user-space
2660  */
2661 //void print_rb_nodes(struct rq *rq) {
2662 //      struct task_struct *p;
2663 //
2664 //      if (!rq->cfs.rb_leftmost)
2665 //              return;
2666 //
2667 //      p = pick_next_task(rq);
2668 //      if (rq->cfs.rb_leftmost)
2669 //              print_rb_nodes(rq);
2670 //      put_prev_task(rq, p);
2671 //
2672 //      printk("%i ", p->pid);
2673 //}
2674 static void __sched __schedule(void)
2675 {
2676         struct task_struct *prev, *next;
2677         unsigned long *switch_count;
2678         struct rq *rq;
2679         int i, cpu;
2680
2681 need_resched:
2682         preempt_disable();
2683         cpu = smp_processor_id();
2684         rq = cpu_rq(cpu);
2685         rcu_note_context_switch(cpu);
2686         prev = rq->curr;
2687
2688         schedule_debug(prev);
2689
2690         if (sched_feat(HRTICK))
2691                 hrtick_clear(rq);
2692
2693         /*
2694          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2695          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2696          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2697          */
2698         smp_mb__before_spinlock();
2699         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2700
2701         switch_count = &prev->nivcsw;
2702         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2703                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2704                         prev->state = TASK_RUNNING;
2705                 } else {
2706                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2707                         prev->on_rq = 0;
2708
2709                         /*
2710                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2711                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2712                          * concurrency.
2713                          */
2714                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2715                                 struct task_struct *to_wakeup;
2716
2717                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2718                                 if (to_wakeup)
2719                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2720                         }
2721                 }
2722                 switch_count = &prev->nvcsw;
2723         }
2724
2725         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2726                 update_rq_clock(rq);
2727
2728         next = pick_next_task(rq, prev);
2729         clear_tsk_need_resched(prev);
2730         clear_preempt_need_resched();
2731         rq->skip_clock_update = 0;
2732
2733         if (likely(prev != next)) {
2734                 rq->nr_switches++;
2735                 rq->curr = next;
2736                 ++*switch_count;
2737
2738                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2739                 /*
2740                  * The context switch have flipped the stack from under us
2741                  * and restored the local variables which were saved when
2742                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2743                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2744                  */
2745                 cpu = smp_processor_id();
2746                 rq = cpu_rq(cpu);
2747         } else
2748                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2749
2750         post_schedule(rq);
2751
2752         sched_preempt_enable_no_resched();
2753         if (need_resched())
2754                 goto need_resched;
2755 }
2756
2757 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2758 {
2759         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2760                 return;
2761         /*
2762          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2763          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2764          */
2765         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2766                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2767 }
2768
2769 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2770 {
2771         struct task_struct *tsk = current;
2772
2773         sched_submit_work(tsk);
2774         __schedule();
2775 }
2776 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2777
2778 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2779 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2780 {
2781         /*
2782          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2783          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2784          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2785          * we find a better solution.
2786          */
2787         user_exit();
2788         schedule();
2789         user_enter();
2790 }
2791 #endif
2792
2793 /**
2794  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2795  *
2796  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2797  */
2798 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2799 {
2800         sched_preempt_enable_no_resched();
2801         schedule();
2802         preempt_disable();
2803 }
2804
2805 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2806 /*
2807  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2808  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2809  * occur there and call schedule directly.
2810  */
2811 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2812 {
2813         /*
2814          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2815          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2816          */
2817         if (likely(!preemptible()))
2818                 return;
2819
2820         do {
2821                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2822                 __schedule();
2823                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2824
2825                 /*
2826                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2827                  * between schedule and now.
2828                  */
2829                 barrier();
2830         } while (need_resched());
2831 }
2832 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2833 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2834
2835 /*
2836  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2837  * off of irq context.
2838  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2839  * protect us against recursive calling from irq.
2840  */
2841 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2842 {
2843         enum ctx_state prev_state;
2844
2845         /* Catch callers which need to be fixed */
2846         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2847
2848         prev_state = exception_enter();
2849
2850         do {
2851                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2852                 local_irq_enable();
2853                 __schedule();
2854                 local_irq_disable();
2855                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2856
2857                 /*
2858                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2859                  * between schedule and now.
2860                  */
2861                 barrier();
2862         } while (need_resched());
2863
2864         exception_exit(prev_state);
2865 }
2866
2867 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2868                           void *key)
2869 {
2870         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2871 }
2872 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2873
2874 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2875
2876 /*
2877  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2878  * @p: task
2879  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2880  *
2881  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2882  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2883  *
2884  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2885  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2886  */
2887 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2888 {
2889         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2890         struct rq *rq;
2891         const struct sched_class *prev_class;
2892
2893         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2894
2895         rq = __task_rq_lock(p);
2896
2897         /*
2898          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2899          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2900          *
2901          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2902          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2903          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2904          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2905          * with interrupts disabled and will complete the lock
2906          * protected section without being interrupted. So there is no
2907          * real need to boost.
2908          */
2909         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2910                 WARN_ON(p != rq->curr);
2911                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2912                 goto out_unlock;
2913         }
2914
2915         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2916         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2917         oldprio = p->prio;
2918         prev_class = p->sched_class;
2919         on_rq = p->on_rq;
2920         running = task_current(rq, p);
2921         if (on_rq)
2922                 dequeue_task(rq, p, 0);
2923         if (running)
2924                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2925
2926         /*
2927          * Boosting condition are:
2928          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2929          *      --> -dl task blocks on mutex A
2930          *
2931          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2932          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2933          *          running task
2934          */
2935         if (dl_prio(prio)) {
2936                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2937                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2938                         p->dl.dl_boosted = 1;
2939                         p->dl.dl_throttled = 0;
2940                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2941                 } else
2942                         p->dl.dl_boosted = 0;
2943                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2944         } else if (rt_prio(prio)) {
2945                 if (dl_prio(oldprio))
2946                         p->dl.dl_boosted = 0;
2947                 if (oldprio < prio)
2948                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2949                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2950         } else {
2951                 if (dl_prio(oldprio))
2952                         p->dl.dl_boosted = 0;
2953                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2954         }
2955
2956         p->prio = prio;
2957
2958         if (running)
2959                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2960         if (on_rq)
2961                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2962
2963         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2964 out_unlock:
2965         __task_rq_unlock(rq);
2966 }
2967 #endif
2968
2969 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2970 {
2971         int old_prio, delta, on_rq;
2972         unsigned long flags;
2973         struct rq *rq;
2974
2975         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
2976                 return;
2977         /*
2978          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
2979          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
2980          */
2981         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2982         /*
2983          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
2984          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
2985          * it wont have any effect on scheduling until the task is
2986          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
2987          */
2988         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2989                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2990                 goto out_unlock;
2991         }
2992         on_rq = p->on_rq;
2993         if (on_rq)
2994                 dequeue_task(rq, p, 0);
2995
2996         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
2997         set_load_weight(p);
2998         old_prio = p->prio;
2999         p->prio = effective_prio(p);
3000         delta = p->prio - old_prio;
3001
3002         if (on_rq) {
3003                 enqueue_task(rq, p, 0);
3004                 /*
3005                  * If the task increased its priority or is running and
3006                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3007                  */
3008                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3009                         resched_task(rq->curr);
3010         }
3011 out_unlock:
3012         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3015
3016 /*
3017  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3018  * @p: task
3019  * @nice: nice value
3020  */
3021 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3022 {
3023         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3024         int nice_rlim = 20 - nice;
3025
3026         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3027                 capable(CAP_SYS_NICE));
3028 }
3029
3030 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3031
3032 /*
3033  * sys_nice - change the priority of the current process.
3034  * @increment: priority increment
3035  *
3036  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3037  * does similar things.
3038  */
3039 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3040 {
3041         long nice, retval;
3042
3043         /*
3044          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3045          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3046          * and we have a single winner.
3047          */
3048         if (increment < -40)
3049                 increment = -40;
3050         if (increment > 40)
3051                 increment = 40;
3052
3053         nice = task_nice(current) + increment;
3054         if (nice < MIN_NICE)
3055                 nice = MIN_NICE;
3056         if (nice > MAX_NICE)
3057                 nice = MAX_NICE;
3058
3059         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3060                 return -EPERM;
3061
3062         retval = security_task_setnice(current, nice);
3063         if (retval)
3064                 return retval;
3065
3066         set_user_nice(current, nice);
3067         return 0;
3068 }
3069
3070 #endif
3071
3072 /**
3073  * task_prio - return the priority value of a given task.
3074  * @p: the task in question.
3075  *
3076  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3077  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3078  * around 0, value goes from -16 to +15.
3079  */
3080 int task_prio(const struct task_struct *p)
3081 {
3082         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3083 }
3084
3085 /**
3086  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3087  * @cpu: the processor in question.
3088  *
3089  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3090  */
3091 int idle_cpu(int cpu)
3092 {
3093         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3094
3095         if (rq->curr != rq->idle)
3096                 return 0;
3097
3098         if (rq->nr_running)
3099                 return 0;
3100
3101 #ifdef CONFIG_SMP
3102         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3103                 return 0;
3104 #endif
3105
3106         return 1;
3107 }
3108
3109 /**
3110  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3111  * @cpu: the processor in question.
3112  *
3113  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3114  */
3115 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3116 {
3117         return cpu_rq(cpu)->idle;
3118 }
3119
3120 /**
3121  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3122  * @pid: the pid in question.
3123  *
3124  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3125  */
3126 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3127 {
3128         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3129 }
3130
3131 /*
3132  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3133  * SCHED_DEADLINE task.
3134  *
3135  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3136  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3137  * for the first time with its new policy.
3138  */
3139 static void
3140 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3141 {
3142         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3143
3144         init_dl_task_timer(dl_se);
3145         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3146         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3147         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3148         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3149         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3150         dl_se->dl_throttled = 0;
3151         dl_se->dl_new = 1;
3152         dl_se->dl_yielded = 0;
3153 }
3154
3155 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3156                 const struct sched_attr *attr)
3157 {
3158         int policy = attr->sched_policy;
3159
3160         if (policy == -1) /* setparam */
3161                 policy = p->policy;
3162
3163         p->policy = policy;
3164
3165         if (dl_policy(policy))
3166                 __setparam_dl(p, attr);
3167         else if (fair_policy(policy))
3168                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3169
3170         /*
3171          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3172          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3173          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3174          */
3175         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3176         p->normal_prio = normal_prio(p);
3177         set_load_weight(p);
3178 }
3179
3180 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3181 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3182                            const struct sched_attr *attr)
3183 {
3184         __setscheduler_params(p, attr);
3185
3186         /*
3187          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3188          * task. It is safe to use the normal prio.
3189          */
3190         p->prio = normal_prio(p);
3191
3192         if (dl_prio(p->prio))
3193                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3194         else if (rt_prio(p->prio))
3195                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3196         else
3197                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3198 }
3199
3200 static void
3201 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3202 {
3203         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3204
3205         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3206         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3207         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3208         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3209         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3210 }
3211
3212 /*
3213  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3214  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3215  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3216  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3217  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3218  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3219  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3220  * sched_period, as the latter can be zero).
3221  */
3222 static bool
3223 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3224 {
3225         /* deadline != 0 */
3226         if (attr->sched_deadline == 0)
3227                 return false;
3228
3229         /*
3230          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3231          * that big.
3232          */
3233         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3234                 return false;
3235
3236         /*
3237          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3238          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3239          */
3240         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3241             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3242                 return false;
3243
3244         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3245         if ((attr->sched_period != 0 &&
3246              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3247             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3248                 return false;
3249
3250         return true;
3251 }
3252
3253 /*
3254  * check the target process has a UID that matches the current process's
3255  */
3256 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3257 {
3258         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3259         bool match;
3260
3261         rcu_read_lock();
3262         pcred = __task_cred(p);
3263         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3264                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3265         rcu_read_unlock();
3266         return match;
3267 }
3268
3269 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3270                                 const struct sched_attr *attr,
3271                                 bool user)
3272 {
3273         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3274                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3275         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3276         int policy = attr->sched_policy;
3277         unsigned long flags;
3278         const struct sched_class *prev_class;
3279         struct rq *rq;
3280         int reset_on_fork;
3281
3282         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3283         BUG_ON(in_interrupt());
3284 recheck:
3285         /* double check policy once rq lock held */
3286         if (policy < 0) {
3287                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3288                 policy = oldpolicy = p->policy;
3289         } else {
3290                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3291
3292                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3293                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3294                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3295                                 policy != SCHED_IDLE)
3296                         return -EINVAL;
3297         }
3298
3299         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3300                 return -EINVAL;
3301
3302         /*
3303          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3304          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3305          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3306          */
3307         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3308             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3309                 return -EINVAL;
3310         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3311             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3312                 return -EINVAL;
3313
3314         /*
3315          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3316          */
3317         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3318                 if (fair_policy(policy)) {
3319                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3320                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3321                                 return -EPERM;
3322                 }
3323
3324                 if (rt_policy(policy)) {
3325                         unsigned long rlim_rtprio =
3326                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3327
3328                         /* can't set/change the rt policy */
3329                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3330                                 return -EPERM;
3331
3332                         /* can't increase priority */
3333                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3334                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3335                                 return -EPERM;
3336                 }
3337
3338                  /*
3339                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3340                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3341                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3342                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3343                   */
3344                 if (dl_policy(policy))
3345                         return -EPERM;
3346
3347                 /*
3348                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3349                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3350                  */
3351                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3352                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3353                                 return -EPERM;
3354                 }
3355
3356                 /* can't change other user's priorities */
3357                 if (!check_same_owner(p))
3358                         return -EPERM;
3359
3360                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3361                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3362                         return -EPERM;
3363         }
3364
3365         if (user) {
3366                 retval = security_task_setscheduler(p);
3367                 if (retval)
3368                         return retval;
3369         }
3370
3371         /*
3372          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3373          * changing the priority of the task:
3374          *
3375          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3376          * runqueue lock must be held.
3377          */
3378         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3379
3380         /*
3381          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3382          */
3383         if (p == rq->stop) {
3384                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3385                 return -EINVAL;
3386         }
3387
3388         /*
3389          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3390          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3391          */
3392         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3393                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3394                         goto change;
3395                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3396                         goto change;
3397                 if (dl_policy(policy))
3398                         goto change;
3399
3400                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3401                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3402                 return 0;
3403         }
3404 change:
3405
3406         if (user) {
3407 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3408                 /*
3409                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3410                  * assigned.
3411                  */
3412                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3413                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3414                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3415                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3416                         return -EPERM;
3417                 }
3418 #endif
3419 #ifdef CONFIG_SMP
3420                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3421                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3422
3423                         /*
3424                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3425                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3426                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3427                          */
3428                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3429                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3430                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3431                                 return -EPERM;
3432                         }
3433                 }
3434 #endif
3435         }
3436
3437         /* recheck policy now with rq lock held */
3438         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3439                 policy = oldpolicy = -1;
3440                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3441                 goto recheck;
3442         }
3443
3444         /*
3445          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3446          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3447          * is available.
3448          */
3449         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3450                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3451                 return -EBUSY;
3452         }
3453
3454         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3455         oldprio = p->prio;
3456
3457         /*
3458          * Special case for priority boosted tasks.
3459          *
3460          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3461          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3462          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3463          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3464          * itself.
3465          */
3466         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3467                 __setscheduler_params(p, attr);
3468                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3469                 return 0;
3470         }
3471