Merge tag 'v4.2' 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 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
94 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
95
96 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
97
98 void update_rq_clock(struct rq *rq)
99 {
100         s64 delta;
101
102         lockdep_assert_held(&rq->lock);
103
104         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
105                 return;
106
107         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
108         if (delta < 0)
109                 return;
110         rq->clock += delta;
111         update_rq_clock_task(rq, delta);
112 }
113
114 /*
115  * Debugging: various feature bits
116  */
117
118 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
119         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
120
121 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
122 #include "features.h"
123         0;
124
125 #undef SCHED_FEAT
126
127 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
128 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
129         #name ,
130
131 static const char * const sched_feat_names[] = {
132 #include "features.h"
133 };
134
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
138 {
139         int i;
140
141         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
142                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
143                         seq_puts(m, "NO_");
144                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
145         }
146         seq_puts(m, "\n");
147
148         return 0;
149 }
150
151 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
152
153 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
154 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
155
156 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
157         jump_label_key__##enabled ,
158
159 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
160 #include "features.h"
161 };
162
163 #undef SCHED_FEAT
164
165 static void sched_feat_disable(int i)
166 {
167         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
168                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
169 }
170
171 static void sched_feat_enable(int i)
172 {
173         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
174                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
175 }
176 #else
177 static void sched_feat_disable(int i) { };
178 static void sched_feat_enable(int i) { };
179 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
180
181 static int sched_feat_set(char *cmp)
182 {
183         int i;
184         int neg = 0;
185
186         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
187                 neg = 1;
188                 cmp += 3;
189         }
190
191         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
192                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
193                         if (neg) {
194                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
195                                 sched_feat_disable(i);
196                         } else {
197                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
198                                 sched_feat_enable(i);
199                         }
200                         break;
201                 }
202         }
203
204         return i;
205 }
206
207 static ssize_t
208 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
209                 size_t cnt, loff_t *ppos)
210 {
211         char buf[64];
212         char *cmp;
213         int i;
214         struct inode *inode;
215
216         if (cnt > 63)
217                 cnt = 63;
218
219         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
220                 return -EFAULT;
221
222         buf[cnt] = 0;
223         cmp = strstrip(buf);
224
225         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
226         inode = file_inode(filp);
227         mutex_lock(&inode->i_mutex);
228         i = sched_feat_set(cmp);
229         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
230         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
231                 return -EINVAL;
232
233         *ppos += cnt;
234
235         return cnt;
236 }
237
238 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
239 {
240         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
241 }
242
243 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
244         .open           = sched_feat_open,
245         .write          = sched_feat_write,
246         .read           = seq_read,
247         .llseek         = seq_lseek,
248         .release        = single_release,
249 };
250
251 static __init int sched_init_debug(void)
252 {
253         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
254                         &sched_feat_fops);
255
256         return 0;
257 }
258 late_initcall(sched_init_debug);
259 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
260
261 /*
262  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
263  * Limited because this is done with IRQs disabled.
264  */
265 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
266
267 /*
268  * period over which we average the RT time consumption, measured
269  * in ms.
270  *
271  * default: 1s
272  */
273 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
274
275 /*
276  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
277  * default: 1s
278  */
279 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
280
281 __read_mostly int scheduler_running;
282
283 /*
284  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
285  * default: 0.95s
286  */
287 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
288
289 /* cpus with isolated domains */
290 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
291
292 /*
293  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
294  */
295 static struct rq *this_rq_lock(void)
296         __acquires(rq->lock)
297 {
298         struct rq *rq;
299
300         local_irq_disable();
301         rq = this_rq();
302         raw_spin_lock(&rq->lock);
303
304         return rq;
305 }
306
307 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
308 /*
309  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
310  */
311
312 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
313 {
314         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
315                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
316 }
317
318 /*
319  * High-resolution timer tick.
320  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
321  */
322 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
323 {
324         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
325
326         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
327
328         raw_spin_lock(&rq->lock);
329         update_rq_clock(rq);
330         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
331         raw_spin_unlock(&rq->lock);
332
333         return HRTIMER_NORESTART;
334 }
335
336 #ifdef CONFIG_SMP
337
338 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
339 {
340         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
341
342         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
343 }
344
345 /*
346  * called from hardirq (IPI) context
347  */
348 static void __hrtick_start(void *arg)
349 {
350         struct rq *rq = arg;
351
352         raw_spin_lock(&rq->lock);
353         __hrtick_restart(rq);
354         rq->hrtick_csd_pending = 0;
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 /*
359  * Called to set the hrtick timer state.
360  *
361  * called with rq->lock held and irqs disabled
362  */
363 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
364 {
365         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
366         ktime_t time;
367         s64 delta;
368
369         /*
370          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
371          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
372          */
373         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
374         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
375
376         hrtimer_set_expires(timer, time);
377
378         if (rq == this_rq()) {
379                 __hrtick_restart(rq);
380         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
381                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
382                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
383         }
384 }
385
386 static int
387 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
388 {
389         int cpu = (int)(long)hcpu;
390
391         switch (action) {
392         case CPU_UP_CANCELED:
393         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
394         case CPU_DOWN_PREPARE:
395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
396         case CPU_DEAD:
397         case CPU_DEAD_FROZEN:
398                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
399                 return NOTIFY_OK;
400         }
401
402         return NOTIFY_DONE;
403 }
404
405 static __init void init_hrtick(void)
406 {
407         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
408 }
409 #else
410 /*
411  * Called to set the hrtick timer state.
412  *
413  * called with rq->lock held and irqs disabled
414  */
415 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
416 {
417         /*
418          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
419          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
420          */
421         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
422         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
423                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
424 }
425
426 static inline void init_hrtick(void)
427 {
428 }
429 #endif /* CONFIG_SMP */
430
431 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
432 {
433 #ifdef CONFIG_SMP
434         rq->hrtick_csd_pending = 0;
435
436         rq->hrtick_csd.flags = 0;
437         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
438         rq->hrtick_csd.info = rq;
439 #endif
440
441         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
442         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
443 }
444 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
445 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
446 {
447 }
448
449 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
450 {
451 }
452
453 static inline void init_hrtick(void)
454 {
455 }
456 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
457
458 /*
459  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
460  */
461 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
462 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
463         for (;;) {                                                      \
464                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
465                 if (__old == __val)                                     \
466                         break;                                          \
467                 __val = __old;                                          \
468         }                                                               \
469         __old;                                                          \
470 })
471
472 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
473 /*
474  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
475  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
476  * spurious IPIs.
477  */
478 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
479 {
480         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
481         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
482 }
483
484 /*
485  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
486  *
487  * If this returns true, then the idle task promises to call
488  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
489  */
490 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
491 {
492         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
493         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
494
495         for (;;) {
496                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
497                         return false;
498                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
499                         return true;
500                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
501                 if (old == val)
502                         break;
503                 val = old;
504         }
505         return true;
506 }
507
508 #else
509 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
510 {
511         set_tsk_need_resched(p);
512         return true;
513 }
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
517 {
518         return false;
519 }
520 #endif
521 #endif
522
523 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
524 {
525         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
526
527         /*
528          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
529          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
530          * wakeup due to that.
531          *
532          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
533          * barrier implied by the wakeup in wake_up_list().
534          */
535         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
536                 return;
537
538         get_task_struct(task);
539
540         /*
541          * The head is context local, there can be no concurrency.
542          */
543         *head->lastp = node;
544         head->lastp = &node->next;
545 }
546
547 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
548 {
549         struct wake_q_node *node = head->first;
550
551         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
552                 struct task_struct *task;
553
554                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
555                 BUG_ON(!task);
556                 /* task can safely be re-inserted now */
557                 node = node->next;
558                 task->wake_q.next = NULL;
559
560                 /*
561                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
562                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
563                  */
564                 wake_up_process(task);
565                 put_task_struct(task);
566         }
567 }
568
569 /*
570  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
571  *
572  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
573  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
574  * the target CPU.
575  */
576 void resched_curr(struct rq *rq)
577 {
578         struct task_struct *curr = rq->curr;
579         int cpu;
580
581         lockdep_assert_held(&rq->lock);
582
583         if (test_tsk_need_resched(curr))
584                 return;
585
586         cpu = cpu_of(rq);
587
588         if (cpu == smp_processor_id()) {
589                 set_tsk_need_resched(curr);
590                 set_preempt_need_resched();
591                 return;
592         }
593
594         if (set_nr_and_not_polling(curr))
595                 smp_send_reschedule(cpu);
596         else
597                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
598 }
599
600 void resched_cpu(int cpu)
601 {
602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
603         unsigned long flags;
604
605         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
606                 return;
607         resched_curr(rq);
608         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
609 }
610
611 #ifdef CONFIG_SMP
612 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
613 /*
614  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
615  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
616  *
617  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
618  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
619  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
620  */
621 int get_nohz_timer_target(void)
622 {
623         int i, cpu = smp_processor_id();
624         struct sched_domain *sd;
625
626         if (!idle_cpu(cpu))
627                 return cpu;
628
629         rcu_read_lock();
630         for_each_domain(cpu, sd) {
631                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
632                         if (!idle_cpu(i)) {
633                                 cpu = i;
634                                 goto unlock;
635                         }
636                 }
637         }
638 unlock:
639         rcu_read_unlock();
640         return cpu;
641 }
642 /*
643  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
644  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
645  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
646  * idle system the next event might even be infinite time into the
647  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
648  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
649  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
650  * wheel for the next timer event.
651  */
652 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
653 {
654         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
655
656         if (cpu == smp_processor_id())
657                 return;
658
659         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
660                 smp_send_reschedule(cpu);
661         else
662                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
663 }
664
665 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
666 {
667         /*
668          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
669          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
670          * If needed we can still optimize that later with an
671          * empty IRQ.
672          */
673         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
674                 if (cpu != smp_processor_id() ||
675                     tick_nohz_tick_stopped())
676                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
677                 return true;
678         }
679
680         return false;
681 }
682
683 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
684 {
685         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
686                 wake_up_idle_cpu(cpu);
687 }
688
689 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
690 {
691         int cpu = smp_processor_id();
692
693         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
694                 return false;
695
696         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
697                 return true;
698
699         /*
700          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
701          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
702          */
703         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
704         return false;
705 }
706
707 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
708
709 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
710 {
711         return false;
712 }
713
714 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
715
716 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
717 bool sched_can_stop_tick(void)
718 {
719         /*
720          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
721          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
722          */
723         if (current->policy == SCHED_FIFO)
724                 return true;
725
726         /*
727          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
728          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
729          */
730         if (current->policy == SCHED_RR) {
731                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
732
733                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
734         }
735
736         /*
737          * More than one running task need preemption.
738          * nr_running update is assumed to be visible
739          * after IPI is sent from wakers.
740          */
741         if (this_rq()->nr_running > 1)
742                 return false;
743
744         return true;
745 }
746 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
747
748 void sched_avg_update(struct rq *rq)
749 {
750         s64 period = sched_avg_period();
751
752         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
753                 /*
754                  * Inline assembly required to prevent the compiler
755                  * optimising this loop into a divmod call.
756                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
757                  */
758                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
759                 rq->age_stamp += period;
760                 rq->rt_avg /= 2;
761         }
762 }
763
764 #endif /* CONFIG_SMP */
765
766 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
767                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
768 /*
769  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
770  * node and @up when leaving it for the final time.
771  *
772  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
773  */
774 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
775                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
776 {
777         struct task_group *parent, *child;
778         int ret;
779
780         parent = from;
781
782 down:
783         ret = (*down)(parent, data);
784         if (ret)
785                 goto out;
786         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
787                 parent = child;
788                 goto down;
789
790 up:
791                 continue;
792         }
793         ret = (*up)(parent, data);
794         if (ret || parent == from)
795                 goto out;
796
797         child = parent;
798         parent = parent->parent;
799         if (parent)
800                 goto up;
801 out:
802         return ret;
803 }
804
805 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
806 {
807         return 0;
808 }
809 #endif
810
811 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
812 {
813         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
814         struct load_weight *load = &p->se.load;
815
816         /*
817          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
818          */
819         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
820                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
821                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
822                 return;
823         }
824
825         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
826         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
827 }
828
829 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
830 {
831         update_rq_clock(rq);
832         sched_info_queued(rq, p);
833         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
834 }
835
836 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
837 {
838         update_rq_clock(rq);
839         sched_info_dequeued(rq, p);
840         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
841 }
842
843 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
844 {
845         if (task_contributes_to_load(p))
846                 rq->nr_uninterruptible--;
847
848         enqueue_task(rq, p, flags);
849 }
850
851 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
852 {
853         if (task_contributes_to_load(p))
854                 rq->nr_uninterruptible++;
855
856         dequeue_task(rq, p, flags);
857 }
858
859 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
860 {
861 /*
862  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
863  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
864  */
865 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
866         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
867 #endif
868 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
869         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
870
871         /*
872          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
873          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
874          * {soft,}irq region.
875          *
876          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
877          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
878          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
879          * monotonic.
880          *
881          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
882          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
883          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
884          * atomic ops.
885          */
886         if (irq_delta > delta)
887                 irq_delta = delta;
888
889         rq->prev_irq_time += irq_delta;
890         delta -= irq_delta;
891 #endif
892 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
893         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
894                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
895                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
896
897                 if (unlikely(steal > delta))
898                         steal = delta;
899
900                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
901                 delta -= steal;
902         }
903 #endif
904
905         rq->clock_task += delta;
906
907 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
908         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
909                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
910 #endif
911 }
912
913 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
914 {
915         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
916         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
917
918         if (stop) {
919                 /*
920                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
921                  * userspace knows about and won't get confused about.
922                  *
923                  * Also, it will make PI more or less work without too
924                  * much confusion -- but then, stop work should not
925                  * rely on PI working anyway.
926                  */
927                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
928
929                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
930         }
931
932         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
933
934         if (old_stop) {
935                 /*
936                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
937                  * it can die in pieces.
938                  */
939                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
940         }
941 }
942
943 /*
944  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
945  */
946 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
947 {
948         return p->static_prio;
949 }
950
951 /*
952  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
953  * without taking RT-inheritance into account. Might be
954  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
955  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
956  * estimator recalculates.
957  */
958 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
959 {
960         int prio;
961
962         if (task_has_dl_policy(p))
963                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
964         else if (task_has_rt_policy(p))
965                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
966         else
967                 prio = __normal_prio(p);
968         return prio;
969 }
970
971 /*
972  * Calculate the current priority, i.e. the priority
973  * taken into account by the scheduler. This value might
974  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
975  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
976  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
977  */
978 static int effective_prio(struct task_struct *p)
979 {
980         p->normal_prio = normal_prio(p);
981         /*
982          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
983          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
984          * to the normal priority:
985          */
986         if (!rt_prio(p->prio))
987                 return p->normal_prio;
988         return p->prio;
989 }
990
991 /**
992  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
993  * @p: the task in question.
994  *
995  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
996  */
997 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
998 {
999         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
1004  * use the balance_callback list if you want balancing.
1005  *
1006  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
1007  * balance_callback().
1008  */
1009 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1010                                        const struct sched_class *prev_class,
1011                                        int oldprio)
1012 {
1013         if (prev_class != p->sched_class) {
1014                 if (prev_class->switched_from)
1015                         prev_class->switched_from(rq, p);
1016
1017                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1018         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1020 }
1021
1022 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1023 {
1024         const struct sched_class *class;
1025
1026         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1027                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1028         } else {
1029                 for_each_class(class) {
1030                         if (class == rq->curr->sched_class)
1031                                 break;
1032                         if (class == p->sched_class) {
1033                                 resched_curr(rq);
1034                                 break;
1035                         }
1036                 }
1037         }
1038
1039         /*
1040          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1041          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1042          */
1043         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1044                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * This is how migration works:
1050  *
1051  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
1052  *    stop_one_cpu().
1053  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
1054  *    off the CPU)
1055  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
1056  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
1057  *    it and puts it into the right queue.
1058  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
1059  *    is done.
1060  */
1061
1062 /*
1063  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
1064  *
1065  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
1066  */
1067 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
1068 {
1069         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1070
1071         dequeue_task(rq, p, 0);
1072         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1073         set_task_cpu(p, new_cpu);
1074         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1075
1076         rq = cpu_rq(new_cpu);
1077
1078         raw_spin_lock(&rq->lock);
1079         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1080         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1081         enqueue_task(rq, p, 0);
1082         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1083
1084         return rq;
1085 }
1086
1087 struct migration_arg {
1088         struct task_struct *task;
1089         int dest_cpu;
1090 };
1091
1092 /*
1093  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1094  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1095  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1096  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1097  *
1098  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1099  * as the task is no longer on this CPU.
1100  */
1101 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1102 {
1103         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1104                 return rq;
1105
1106         /* Affinity changed (again). */
1107         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1108                 return rq;
1109
1110         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1111
1112         return rq;
1113 }
1114
1115 /*
1116  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1117  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1118  * 'pushing' onto another runqueue.
1119  */
1120 static int migration_cpu_stop(void *data)
1121 {
1122         struct migration_arg *arg = data;
1123         struct task_struct *p = arg->task;
1124         struct rq *rq = this_rq();
1125
1126         /*
1127          * The original target cpu might have gone down and we might
1128          * be on another cpu but it doesn't matter.
1129          */
1130         local_irq_disable();
1131         /*
1132          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1133          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1134          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1135          */
1136         sched_ttwu_pending();
1137
1138         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1139         raw_spin_lock(&rq->lock);
1140         /*
1141          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1142          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1143          * we're holding p->pi_lock.
1144          */
1145         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1146                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1147         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1148         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1149
1150         local_irq_enable();
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1155 {
1156         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
1157                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1158
1159         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1160         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1165  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1166  * is removed from the allowed bitmask.
1167  *
1168  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1169  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1170  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1171  */
1172 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1173 {
1174         unsigned long flags;
1175         struct rq *rq;
1176         unsigned int dest_cpu;
1177         int ret = 0;
1178
1179         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180
1181         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1182                 goto out;
1183
1184         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
1185                 ret = -EINVAL;
1186                 goto out;
1187         }
1188
1189         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1190
1191         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1192         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1193                 goto out;
1194
1195         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
1196         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1197                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1198                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1199                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1200                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1201                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1202                 return 0;
1203         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1204                 /*
1205                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1206                  * afterwards anyway.
1207                  */
1208                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1209                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1210                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1211         }
1212 out:
1213         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1214
1215         return ret;
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1218
1219 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1220 {
1221 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1222         /*
1223          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1224          * ttwu() will sort out the placement.
1225          */
1226         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1227                         !p->on_rq);
1228
1229 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1230         /*
1231          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1232          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1233          *
1234          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1235          * see task_group().
1236          *
1237          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1238          * task_rq_lock().
1239          */
1240         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1241                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1242 #endif
1243 #endif
1244
1245         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1246
1247         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1248                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1249                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1250                 p->se.nr_migrations++;
1251                 perf_event_task_migrate(p);
1252         }
1253
1254         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1255 }
1256
1257 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1258 {
1259         if (task_on_rq_queued(p)) {
1260                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1261
1262                 src_rq = task_rq(p);
1263                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1264
1265                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1266                 set_task_cpu(p, cpu);
1267                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1268                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1269         } else {
1270                 /*
1271                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1272                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1273                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1274                  */
1275                 p->wake_cpu = cpu;
1276         }
1277 }
1278
1279 struct migration_swap_arg {
1280         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1281         int src_cpu, dst_cpu;
1282 };
1283
1284 static int migrate_swap_stop(void *data)
1285 {
1286         struct migration_swap_arg *arg = data;
1287         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1288         int ret = -EAGAIN;
1289
1290         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1291         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1292
1293         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1294                         &arg->dst_task->pi_lock);
1295         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1296         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1297                 goto unlock;
1298
1299         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1300                 goto unlock;
1301
1302         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1303                 goto unlock;
1304
1305         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1306                 goto unlock;
1307
1308         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1309         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1310
1311         ret = 0;
1312
1313 unlock:
1314         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1315         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1316         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1317
1318         return ret;
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Cross migrate two tasks
1323  */
1324 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1325 {
1326         struct migration_swap_arg arg;
1327         int ret = -EINVAL;
1328
1329         arg = (struct migration_swap_arg){
1330                 .src_task = cur,
1331                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1332                 .dst_task = p,
1333                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1334         };
1335
1336         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1337                 goto out;
1338
1339         /*
1340          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1341          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1342          */
1343         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1344                 goto out;
1345
1346         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1347                 goto out;
1348
1349         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1350                 goto out;
1351
1352         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1353         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1354
1355 out:
1356         return ret;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1361  *
1362  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1363  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1364  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1365  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1366  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1367  * @p has remained unscheduled the whole time.
1368  *
1369  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1370  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1371  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1372  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1373  * waiting to become inactive.
1374  */
1375 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1376 {
1377         unsigned long flags;
1378         int running, queued;
1379         unsigned long ncsw;
1380         struct rq *rq;
1381
1382         for (;;) {
1383                 /*
1384                  * We do the initial early heuristics without holding
1385                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1386                  * the runqueue lock when things look like they will
1387                  * work out!
1388                  */
1389                 rq = task_rq(p);
1390
1391                 /*
1392                  * If the task is actively running on another CPU
1393                  * still, just relax and busy-wait without holding
1394                  * any locks.
1395                  *
1396                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1397                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1398                  * But we don't care, since "task_running()" will
1399                  * return false if the runqueue has changed and p
1400                  * is actually now running somewhere else!
1401                  */
1402                 while (task_running(rq, p)) {
1403                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1404                                 return 0;
1405                         cpu_relax();
1406                 }
1407
1408                 /*
1409                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1410                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1411                  * just go back and repeat.
1412                  */
1413                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1414                 trace_sched_wait_task(p);
1415                 running = task_running(rq, p);
1416                 queued = task_on_rq_queued(p);
1417                 ncsw = 0;
1418                 if (!match_state || p->state == match_state)
1419                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1420                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1421
1422                 /*
1423                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1424                  */
1425                 if (unlikely(!ncsw))
1426                         break;
1427
1428                 /*
1429                  * Was it really running after all now that we
1430                  * checked with the proper locks actually held?
1431                  *
1432                  * Oops. Go back and try again..
1433                  */
1434                 if (unlikely(running)) {
1435                         cpu_relax();
1436                         continue;
1437                 }
1438
1439                 /*
1440                  * It's not enough that it's not actively running,
1441                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1442                  * preempted!
1443                  *
1444                  * So if it was still runnable (but just not actively
1445                  * running right now), it's preempted, and we should
1446                  * yield - it could be a while.
1447                  */
1448                 if (unlikely(queued)) {
1449                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1450
1451                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1452                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1453                         continue;
1454                 }
1455
1456                 /*
1457                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1458                  * runnable, which means that it will never become
1459                  * running in the future either. We're all done!
1460                  */
1461                 break;
1462         }
1463
1464         return ncsw;
1465 }
1466
1467 /***
1468  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1469  * @p: the to-be-kicked thread
1470  *
1471  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1472  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1473  *
1474  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1475  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1476  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1477  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1478  * achieved as well.
1479  */
1480 void kick_process(struct task_struct *p)
1481 {
1482         int cpu;
1483
1484         preempt_disable();
1485         cpu = task_cpu(p);
1486         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1487                 smp_send_reschedule(cpu);
1488         preempt_enable();
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1491
1492 /*
1493  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1494  */
1495 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1496 {
1497         int nid = cpu_to_node(cpu);
1498         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1499         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1500         int dest_cpu;
1501
1502         /*
1503          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1504          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1505          * select the cpu on the other node.
1506          */
1507         if (nid != -1) {
1508                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1509
1510                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1511                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1512                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1513                                 continue;
1514                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1515                                 continue;
1516                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1517                                 return dest_cpu;
1518                 }
1519         }
1520
1521         for (;;) {
1522                 /* Any allowed, online CPU? */
1523                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1524                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1525                                 continue;
1526                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1527                                 continue;
1528                         goto out;
1529                 }
1530
1531                 switch (state) {
1532                 case cpuset:
1533                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1534                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1535                         state = possible;
1536                         break;
1537
1538                 case possible:
1539                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1540                         state = fail;
1541                         break;
1542
1543                 case fail:
1544                         BUG();
1545                         break;
1546                 }
1547         }
1548
1549 out:
1550         if (state != cpuset) {
1551                 /*
1552                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1553                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1554                  * leave kernel.
1555                  */
1556                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1557                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1558                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1559                 }
1560         }
1561
1562         return dest_cpu;
1563 }
1564
1565 /*
1566  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1567  */
1568 static inline
1569 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1570 {
1571         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1572
1573         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1574                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1575
1576         /*
1577          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1578          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1579          * cpu.
1580          *
1581          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1582          *
1583          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1584          *   not worry about this generic constraint ]
1585          */
1586         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1587                      !cpu_online(cpu)))
1588                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1589
1590         return cpu;
1591 }
1592
1593 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1594 {
1595         s64 diff = sample - *avg;
1596         *avg += diff >> 3;
1597 }
1598 #endif /* CONFIG_SMP */
1599
1600 static void
1601 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1602 {
1603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1604         struct rq *rq = this_rq();
1605
1606 #ifdef CONFIG_SMP
1607         int this_cpu = smp_processor_id();
1608
1609         if (cpu == this_cpu) {
1610                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1611                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1612         } else {
1613                 struct sched_domain *sd;
1614
1615                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1616                 rcu_read_lock();
1617                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1618                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1619                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1620                                 break;
1621                         }
1622                 }
1623                 rcu_read_unlock();
1624         }
1625
1626         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1627                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1628
1629 #endif /* CONFIG_SMP */
1630
1631         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1632         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1633
1634         if (wake_flags & WF_SYNC)
1635                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1636
1637 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1638 }
1639
1640 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1641 {
1642         activate_task(rq, p, en_flags);
1643         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1644
1645         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1646         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1647                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1648 }
1649
1650 /*
1651  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1652  */
1653 static void
1654 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1655 {
1656         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1657         trace_sched_wakeup(p, true);
1658
1659         p->state = TASK_RUNNING;
1660 #ifdef CONFIG_SMP
1661         if (p->sched_class->task_woken) {
1662                 /*
1663                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1664                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1665                  */
1666                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1667                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1668                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1669         }
1670
1671         if (rq->idle_stamp) {
1672                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1673                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1674
1675                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1676
1677                 if (rq->avg_idle > max)
1678                         rq->avg_idle = max;
1679
1680                 rq->idle_stamp = 0;
1681         }
1682 #endif
1683 }
1684
1685 static void
1686 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1687 {
1688         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1689
1690 #ifdef CONFIG_SMP
1691         if (p->sched_contributes_to_load)
1692                 rq->nr_uninterruptible--;
1693 #endif
1694
1695         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1696         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1701  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1702  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1703  * the task is still ->on_rq.
1704  */
1705 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1706 {
1707         struct rq *rq;
1708         int ret = 0;
1709
1710         rq = __task_rq_lock(p);
1711         if (task_on_rq_queued(p)) {
1712                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1713                 update_rq_clock(rq);
1714                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1715                 ret = 1;
1716         }
1717         __task_rq_unlock(rq);
1718
1719         return ret;
1720 }
1721
1722 #ifdef CONFIG_SMP
1723 void sched_ttwu_pending(void)
1724 {
1725         struct rq *rq = this_rq();
1726         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1727         struct task_struct *p;
1728         unsigned long flags;
1729
1730         if (!llist)
1731                 return;
1732
1733         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1734         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1735
1736         while (llist) {
1737                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1738                 llist = llist_next(llist);
1739                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1740         }
1741
1742         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1743         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1744 }
1745
1746 void scheduler_ipi(void)
1747 {
1748         /*
1749          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1750          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1751          * this IPI.
1752          */
1753         preempt_fold_need_resched();
1754
1755         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1756                 return;
1757
1758         /*
1759          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1760          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1761          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1762          * we do call them.
1763          *
1764          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1765          * properly.
1766          *
1767          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1768          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1769          * somewhat pessimize the simple resched case.
1770          */
1771         irq_enter();
1772         sched_ttwu_pending();
1773
1774         /*
1775          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1776          */
1777         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1778                 this_rq()->idle_balance = 1;
1779                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1780         }
1781         irq_exit();
1782 }
1783
1784 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1785 {
1786         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1787
1788         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1789                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1790                         smp_send_reschedule(cpu);
1791                 else
1792                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1793         }
1794 }
1795
1796 void wake_up_if_idle(int cpu)
1797 {
1798         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1799         unsigned long flags;
1800
1801         rcu_read_lock();
1802
1803         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1804                 goto out;
1805
1806         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1807                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1808         } else {
1809                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1810                 if (is_idle_task(rq->curr))
1811                         smp_send_reschedule(cpu);
1812                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1813                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1814         }
1815
1816 out:
1817         rcu_read_unlock();
1818 }
1819
1820 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1821 {
1822         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1823 }
1824 #endif /* CONFIG_SMP */
1825
1826 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1827 {
1828         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1829
1830 #if defined(CONFIG_SMP)
1831         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1832                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1833                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1834                 return;
1835         }
1836 #endif
1837
1838         raw_spin_lock(&rq->lock);
1839         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1840         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1841         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1842         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1843 }
1844
1845 /**
1846  * try_to_wake_up - wake up a thread
1847  * @p: the thread to be awakened
1848  * @state: the mask of task states that can be woken
1849  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1850  *
1851  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1852  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1853  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1854  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1855  * runnable without the overhead of this.
1856  *
1857  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1858  * or @state didn't match @p's state.
1859  */
1860 static int
1861 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1862 {
1863         unsigned long flags;
1864         int cpu, success = 0;
1865
1866         /*
1867          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1868          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1869          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1870          * set_current_state() the waiting thread does.
1871          */
1872         smp_mb__before_spinlock();
1873         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1874         if (!(p->state & state))
1875                 goto out;
1876
1877         success = 1; /* we're going to change ->state */
1878         cpu = task_cpu(p);
1879
1880         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1881                 goto stat;
1882
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884         /*
1885          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1886          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1887          */
1888         while (p->on_cpu)
1889                 cpu_relax();
1890         /*
1891          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1892          */
1893         smp_rmb();
1894
1895         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1896         p->state = TASK_WAKING;
1897
1898         if (p->sched_class->task_waking)
1899                 p->sched_class->task_waking(p);
1900
1901         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1902         if (task_cpu(p) != cpu) {
1903                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1904                 set_task_cpu(p, cpu);
1905         }
1906 #endif /* CONFIG_SMP */
1907
1908         ttwu_queue(p, cpu);
1909 stat:
1910         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1911 out:
1912         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1913
1914 //      if (test_tsk && ((int)test_tsk->pid == test_tsk_pid)) {
1915 //              printk("task(%i): try_to_wake_up -> %i\n", test_tsk_pid, TASK_RUNNING);
1916 //      }
1917
1918         return success;
1919 }
1920
1921 /**
1922  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1923  * @p: the thread to be awakened
1924  *
1925  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1926  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1927  * the current task.
1928  */
1929 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1930 {
1931         struct rq *rq = task_rq(p);
1932
1933         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1934             WARN_ON_ONCE(p == current))
1935                 return;
1936
1937         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1938
1939         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1940                 /*
1941                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1942                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1943                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1944                  * not yet picked a replacement task.
1945                  */
1946                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
1947                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1948                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1949                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1950                 lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1951         }
1952
1953         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1954                 goto out;
1955
1956         if (!task_on_rq_queued(p))
1957                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1958
1959         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1960         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1961 out:
1962         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1963 }
1964
1965 /**
1966  * wake_up_process - Wake up a specific process
1967  * @p: The process to be woken up.
1968  *
1969  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1970  * processes.
1971  *
1972  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1973  *
1974  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1975  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1976  */
1977 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1978 {
1979         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1980         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1981 }
1982 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1983
1984 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1985 {
1986         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1987         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1988 }
1989 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1990
1991 /*
1992  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1993  */
1994 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1995 {
1996         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1997
1998         dl_se->dl_runtime = 0;
1999         dl_se->dl_deadline = 0;
2000         dl_se->dl_period = 0;
2001         dl_se->flags = 0;
2002         dl_se->dl_bw = 0;
2003
2004         dl_se->dl_throttled = 0;
2005         dl_se->dl_new = 1;
2006         dl_se->dl_yielded = 0;
2007 }
2008
2009 /*
2010  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2011  * p is forked by current.
2012  *
2013  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2014  */
2015 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2016 {
2017         p->on_rq                        = 0;
2018
2019         p->se.on_rq                     = 0;
2020         p->se.exec_start                = 0;
2021         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2022         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2023         p->se.nr_migrations             = 0;
2024         p->se.vruntime                  = 0;
2025 #ifdef CONFIG_SMP
2026         p->se.avg.decay_count           = 0;
2027 #endif
2028         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2029
2030 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2031         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2032 #endif
2033
2034         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2035         init_dl_task_timer(&p->dl);
2036         __dl_clear_params(p);
2037
2038         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2039
2040 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2041         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2042 #endif
2043
2044 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2045         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2046                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2047                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2048         }
2049
2050         if (clone_flags & CLONE_VM)
2051                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2052         else
2053                 p->numa_preferred_nid = -1;
2054
2055         p->node_stamp = 0ULL;
2056         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2057         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2058         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2059         p->numa_faults = NULL;
2060         p->last_task_numa_placement = 0;
2061         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2062
2063         p->numa_group = NULL;
2064 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2065 }
2066
2067 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2068 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2069 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2070 {
2071         if (enabled)
2072                 sched_feat_set("NUMA");
2073         else
2074                 sched_feat_set("NO_NUMA");
2075 }
2076 #else
2077 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
2078
2079 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2080 {
2081         numabalancing_enabled = enabled;
2082 }
2083 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
2084
2085 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2086 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2087                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2088 {
2089         struct ctl_table t;
2090         int err;
2091         int state = numabalancing_enabled;
2092
2093         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2094                 return -EPERM;
2095
2096         t = *table;
2097         t.data = &state;
2098         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2099         if (err < 0)
2100                 return err;
2101         if (write)
2102                 set_numabalancing_state(state);
2103         return err;
2104 }
2105 #endif
2106 #endif
2107
2108 /*
2109  * fork()/clone()-time setup:
2110  */
2111 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2112 {
2113         unsigned long flags;
2114         int cpu = get_cpu();
2115
2116         __sched_fork(clone_flags, p);
2117         /*
2118          * We mark the process as running here. This guarantees that
2119          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2120          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2121          */
2122         p->state = TASK_RUNNING;
2123
2124         /*
2125          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2126          */
2127         p->prio = current->normal_prio;
2128
2129         /*
2130          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2131          */
2132         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2133                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2134                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2135                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2136                         p->rt_priority = 0;
2137                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2138                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2139
2140                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2141                 set_load_weight(p);
2142
2143                 /*
2144                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2145                  * fulfilled its duty:
2146                  */
2147                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2148         }
2149
2150         if (dl_prio(p->prio)) {
2151                 put_cpu();
2152                 return -EAGAIN;
2153         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2154                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2155         } else {
2156                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2157         }
2158
2159         if (p->sched_class->task_fork)
2160                 p->sched_class->task_fork(p);
2161
2162         /*
2163          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2164          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2165          * is ran before sched_fork().
2166          *
2167          * Silence PROVE_RCU.
2168          */
2169         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2170         set_task_cpu(p, cpu);
2171         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2172
2173 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2174         if (likely(sched_info_on()))
2175                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2176 #endif
2177 #if defined(CONFIG_SMP)
2178         p->on_cpu = 0;
2179 #endif
2180         init_task_preempt_count(p);
2181 #ifdef CONFIG_SMP
2182         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2183         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2184 #endif
2185
2186         put_cpu();
2187         return 0;
2188 }
2189
2190 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2191 {
2192         if (runtime == RUNTIME_INF)
2193                 return 1ULL << 20;
2194
2195         /*
2196          * Doing this here saves a lot of checks in all
2197          * the calling paths, and returning zero seems
2198          * safe for them anyway.
2199          */
2200         if (period == 0)
2201                 return 0;
2202
2203         return div64_u64(runtime << 20, period);
2204 }
2205
2206 #ifdef CONFIG_SMP
2207 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2208 {
2209         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2210                            "sched RCU must be held");
2211         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2212 }
2213
2214 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2215 {
2216         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2217         int cpus = 0;
2218
2219         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2220                            "sched RCU must be held");
2221         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2222                 cpus++;
2223
2224         return cpus;
2225 }
2226 #else
2227 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2228 {
2229         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2230 }
2231
2232 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2233 {
2234         return 1;
2235 }
2236 #endif
2237
2238 /*
2239  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2240  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2241  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2242  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2243  *
2244  * This function is called while holding p's rq->lock.
2245  *
2246  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2247  * __setparam_dl().
2248  */
2249 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2250                        const struct sched_attr *attr)
2251 {
2252
2253         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2254         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2255         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2256         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2257         int cpus, err = -1;
2258
2259         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2260                 return 0;
2261
2262         /*
2263          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2264          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2265          * allocated bandwidth of the container.
2266          */
2267         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2268         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2269         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2270             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2271                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2272                 err = 0;
2273         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2274                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2275                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2276                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2277                 err = 0;
2278         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2279                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2280                 err = 0;
2281         }
2282         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2283
2284         return err;
2285 }
2286
2287 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2288
2289 /*
2290  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2291  *
2292  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2293  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2294  * on the runqueue and wakes it.
2295  */
2296 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2297 {
2298         unsigned long flags;
2299         struct rq *rq;
2300
2301         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2302 #ifdef CONFIG_SMP
2303         /*
2304          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2305          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2306          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2307          */
2308         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2309 #endif
2310
2311         /* Initialize new task's runnable average */
2312         init_task_runnable_average(p);
2313         rq = __task_rq_lock(p);
2314         activate_task(rq, p, 0);
2315         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2316         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2317         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2318 #ifdef CONFIG_SMP
2319         if (p->sched_class->task_woken)
2320                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2321 #endif
2322         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2323 }
2324
2325 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2326
2327 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2328
2329 void preempt_notifier_inc(void)
2330 {
2331         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2332 }
2333 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2334
2335 void preempt_notifier_dec(void)
2336 {
2337         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2338 }
2339 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2340
2341 /**
2342  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2343  * @notifier: notifier struct to register
2344  */
2345 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2346 {
2347         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2348                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2349
2350         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2351 }
2352 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2353
2354 /**
2355  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2356  * @notifier: notifier struct to unregister
2357  *
2358  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2359  */
2360 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2361 {
2362         hlist_del(&notifier->link);
2363 }
2364 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2365
2366 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2367 {
2368         struct preempt_notifier *notifier;
2369
2370         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2371                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2372 }
2373
2374 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2375 {
2376         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2377                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2378 }
2379
2380 static void
2381 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2382                                    struct task_struct *next)
2383 {
2384         struct preempt_notifier *notifier;
2385
2386         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2387                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2388 }
2389
2390 static __always_inline void
2391 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2392                                  struct task_struct *next)
2393 {
2394         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2395                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2396 }
2397
2398 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2399
2400 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2401 {
2402 }
2403
2404 static inline void
2405 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2406                                  struct task_struct *next)
2407 {
2408 }
2409
2410 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2411
2412 /**
2413  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2414  * @rq: the runqueue preparing to switch
2415  * @prev: the current task that is being switched out
2416  * @next: the task we are going to switch to.
2417  *
2418  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2419  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2420  * switch.
2421  *
2422  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2423  * hooks.
2424  */
2425 static inline void
2426 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2427                     struct task_struct *next)
2428 {
2429         trace_sched_switch(prev, next);
2430         sched_info_switch(rq, prev, next);
2431         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2432         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2433         prepare_lock_switch(rq, next);
2434         prepare_arch_switch(next);
2435 }
2436
2437 /**
2438  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2439  * @prev: the thread we just switched away from.
2440  *
2441  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2442  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2443  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2444  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2445  *
2446  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2447  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2448  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2449  * details.)
2450  *
2451  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2452  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2453  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2454  * because prev may have moved to another CPU.
2455  */
2456 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2457         __releases(rq->lock)
2458 {
2459         struct rq *rq = this_rq();
2460         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2461         long prev_state;
2462
2463         rq->prev_mm = NULL;
2464
2465         /*
2466          * A task struct has one reference for the use as "current".
2467          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2468          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2469          * the scheduled task must drop that reference.
2470          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2471          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2472          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2473          * be dropped twice.
2474          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2475          */
2476         prev_state = prev->state;
2477         vtime_task_switch(prev);
2478         finish_arch_switch(prev);
2479         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2480         finish_lock_switch(rq, prev);
2481         finish_arch_post_lock_switch();
2482
2483         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2484         if (mm)
2485                 mmdrop(mm);
2486         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2487                 if (prev->sched_class->task_dead)
2488                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2489
2490                 /*
2491                  * Remove function-return probe instances associated with this
2492                  * task and put them back on the free list.
2493                  */
2494                 kprobe_flush_task(prev);
2495                 put_task_struct(prev);
2496         }
2497
2498         tick_nohz_task_switch(current);
2499         return rq;
2500 }
2501
2502 #ifdef CONFIG_SMP
2503
2504 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2505 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2506 {
2507         struct callback_head *head, *next;
2508         void (*func)(struct rq *rq);
2509         unsigned long flags;
2510
2511         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2512         head = rq->balance_callback;
2513         rq->balance_callback = NULL;
2514         while (head) {
2515                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2516                 next = head->next;
2517                 head->next = NULL;
2518                 head = next;
2519
2520                 func(rq);
2521         }
2522         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2523 }
2524
2525 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2526 {
2527         if (unlikely(rq->balance_callback))
2528                 __balance_callback(rq);
2529 }
2530
2531 #else
2532
2533 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2534 {
2535 }
2536
2537 #endif
2538
2539 /**
2540  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2541  * @prev: the thread we just switched away from.
2542  */
2543 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2544         __releases(rq->lock)
2545 {
2546         struct rq *rq;
2547
2548         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2549         preempt_disable();
2550         rq = finish_task_switch(prev);
2551         balance_callback(rq);
2552         preempt_enable();
2553
2554         if (current->set_child_tid)
2555                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2560  */
2561 static inline struct rq *
2562 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2563                struct task_struct *next)
2564 {
2565         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2566
2567         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2568
2569         mm = next->mm;
2570         oldmm = prev->active_mm;
2571         /*
2572          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2573          * combine the page table reload and the switch backend into
2574          * one hypercall.
2575          */
2576         arch_start_context_switch(prev);
2577
2578         if (!mm) {
2579                 next->active_mm = oldmm;
2580                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2581                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2582         } else
2583                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2584
2585         if (!prev->mm) {
2586                 prev->active_mm = NULL;
2587                 rq->prev_mm = oldmm;
2588         }
2589         /*
2590          * Since the runqueue lock will be released by the next
2591          * task (which is an invalid locking op but in the case
2592          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2593          * do an early lockdep release here:
2594          */
2595         lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
2596         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2597
2598         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2599         switch_to(prev, next, prev);
2600         barrier();
2601
2602         return finish_task_switch(prev);
2603 }
2604
2605 /*
2606  * nr_running and nr_context_switches:
2607  *
2608  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2609  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2610  */
2611 unsigned long nr_running(void)
2612 {
2613         unsigned long i, sum = 0;
2614
2615         for_each_online_cpu(i)
2616                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2617
2618         return sum;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Check if only the current task is running on the cpu.
2623  */
2624 bool single_task_running(void)
2625 {
2626         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2627                 return true;
2628         else
2629                 return false;
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2632
2633 unsigned long long nr_context_switches(void)
2634 {
2635         int i;
2636         unsigned long long sum = 0;
2637
2638         for_each_possible_cpu(i)
2639                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2640
2641         return sum;
2642 }
2643
2644 unsigned long nr_iowait(void)
2645 {
2646         unsigned long i, sum = 0;
2647
2648         for_each_possible_cpu(i)
2649                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2650
2651         return sum;
2652 }
2653
2654 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2655 {
2656         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2657         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2658 }
2659
2660 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2661 {
2662         struct rq *rq = this_rq();
2663         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2664         *load = rq->load.weight;
2665 }
2666
2667 #ifdef CONFIG_SMP
2668
2669 /*
2670  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2671  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2672  */
2673 void sched_exec(void)
2674 {
2675         struct task_struct *p = current;
2676         unsigned long flags;
2677         int dest_cpu;
2678
2679         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2680         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2681         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2682                 goto unlock;
2683
2684         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2685                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2686
2687                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2688                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2689                 return;
2690         }
2691 unlock:
2692         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2693 }
2694
2695 #endif
2696
2697 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2698 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2699
2700 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2701 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2702
2703 /*
2704  * Return accounted runtime for the task.
2705  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2706  * pending runtime that have not been accounted yet.
2707  */
2708 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2709 {
2710         unsigned long flags;
2711         struct rq *rq;
2712         u64 ns;
2713
2714 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2715         /*
2716          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2717          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2718          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2719          *
2720          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2721          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2722          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2723          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2724          * been accounted, so we're correct here as well.
2725          */
2726         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2727                 return p->se.sum_exec_runtime;
2728 #endif
2729
2730         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2731         /*
2732          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2733          * project cycles that may never be accounted to this
2734          * thread, breaking clock_gettime().
2735          */
2736         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2737                 update_rq_clock(rq);
2738                 p->sched_class->update_curr(rq);
2739         }
2740         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2741         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2742
2743         return ns;
2744 }
2745
2746 /*
2747  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2748  * We call it with interrupts disabled.
2749  */
2750 void scheduler_tick(void)
2751 {
2752         int cpu = smp_processor_id();
2753         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2754         struct task_struct *curr = rq->curr;
2755
2756         sched_clock_tick();
2757
2758         raw_spin_lock(&rq->lock);
2759         update_rq_clock(rq);
2760         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2761         update_cpu_load_active(rq);
2762         calc_global_load_tick(rq);
2763         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2764
2765         perf_event_task_tick();
2766
2767 #ifdef CONFIG_SMP
2768         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2769         trigger_load_balance(rq);
2770 #endif
2771         rq_last_tick_reset(rq);
2772 }
2773
2774 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2775 /**
2776  * scheduler_tick_max_deferment
2777  *
2778  * Keep at least one tick per second when a single
2779  * active task is running because the scheduler doesn't
2780  * yet completely support full dynticks environment.
2781  *
2782  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2783  * balancing, etc... continue to move forward, even
2784  * with a very low granularity.
2785  *
2786  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2787  */
2788 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2789 {
2790         struct rq *rq = this_rq();
2791         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
2792
2793         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2794
2795         if (time_before_eq(next, now))
2796                 return 0;
2797
2798         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2799 }
2800 #endif
2801
2802 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2803 {
2804         if (in_lock_functions(addr)) {
2805                 addr = CALLER_ADDR2;
2806                 if (in_lock_functions(addr))
2807                         addr = CALLER_ADDR3;
2808         }
2809         return addr;
2810 }
2811
2812 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2813                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2814
2815 void preempt_count_add(int val)
2816 {
2817 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2818         /*
2819          * Underflow?
2820          */
2821         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2822                 return;
2823 #endif
2824         __preempt_count_add(val);
2825 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2826         /*
2827          * Spinlock count overflowing soon?
2828          */
2829         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2830                                 PREEMPT_MASK - 10);
2831 #endif
2832         if (preempt_count() == val) {
2833                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2834 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2835                 current->preempt_disable_ip = ip;
2836 #endif
2837                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2838         }
2839 }
2840 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2841 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2842
2843 void preempt_count_sub(int val)
2844 {
2845 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2846         /*
2847          * Underflow?
2848          */
2849         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2850                 return;
2851         /*
2852          * Is the spinlock portion underflowing?
2853          */
2854         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2855                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2856                 return;
2857 #endif
2858
2859         if (preempt_count() == val)
2860                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2861         __preempt_count_sub(val);
2862 }
2863 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2864 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2865
2866 #endif
2867
2868 /*
2869  * Print scheduling while atomic bug:
2870  */
2871 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2872 {
2873         if (oops_in_progress)
2874                 return;
2875
2876         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2877                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2878
2879         debug_show_held_locks(prev);
2880         print_modules();
2881         if (irqs_disabled())
2882                 print_irqtrace_events(prev);
2883 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2884         if (in_atomic_preempt_off()) {
2885                 pr_err("Preemption disabled at:");
2886                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2887                 pr_cont("\n");
2888         }
2889 #endif
2890         dump_stack();
2891         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2892 }
2893
2894 /*
2895  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2896  */
2897 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2898 {
2899 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2900         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2901 #endif
2902         /*
2903          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2904          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2905          * if we are scheduling when we should not.
2906          */
2907         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2908                 __schedule_bug(prev);
2909         rcu_sleep_check();
2910
2911         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2912
2913         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2914 }
2915
2916 /*
2917  * Pick up the highest-prio task:
2918  */
2919 static inline struct task_struct *
2920 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2921 {
2922         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2923         struct task_struct *p;
2924
2925         /*
2926          * Optimization: we know that if all tasks are in
2927          * the fair class we can call that function directly:
2928          */
2929         if (likely(prev->sched_class == class &&
2930                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2931                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2932                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2933                         goto again;
2934
2935                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2936                 if (unlikely(!p))
2937                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2938
2939                 return p;
2940         }
2941
2942 again:
2943         for_each_class(class) {
2944                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2945                 if (p) {
2946                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2947                                 goto again;
2948                         return p;
2949                 }
2950         }
2951
2952         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2953 }
2954
2955 /*
2956  * __schedule() is the main scheduler function.
2957  *
2958  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2959  *
2960  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2961  *
2962  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2963  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2964  *
2965  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2966  *      interrupt handler scheduler_tick().
2967  *
2968  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2969  *      task to the run-queue and that's it.
2970  *
2971  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2972  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2973  *      called on the nearest possible occasion:
2974  *
2975  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2976  *
2977  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2978  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2979  *           spin_unlock()!)
2980  *
2981  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2982  *           preemptible context
2983  *
2984  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2985  *         then at the next:
2986  *
2987  *          - cond_resched() call
2988  *          - explicit schedule() call
2989  *          - return from syscall or exception to user-space
2990  *          - return from interrupt-handler to user-space
2991  *
2992  * WARNING: must be called with preemption disabled!
2993  */
2994 //void print_rb_nodes(struct rq *rq) {
2995 //      struct task_struct *p;
2996 //
2997 //      if (!rq->cfs.rb_leftmost)
2998 //              return;
2999 //
3000 //      p = pick_next_task(rq);
3001 //      if (rq->cfs.rb_leftmost)
3002 //              print_rb_nodes(rq);
3003 //      put_prev_task(rq, p);
3004 //
3005 //      printk("%i ", p->pid);
3006 //}
3007 static void __sched __schedule(void)
3008 {
3009         struct task_struct *prev, *next;
3010         unsigned long *switch_count;
3011         struct rq *rq;
3012         int i, cpu;
3013
3014         cpu = smp_processor_id();
3015         rq = cpu_rq(cpu);
3016         rcu_note_context_switch();
3017         prev = rq->curr;
3018
3019         schedule_debug(prev);
3020
3021         if (sched_feat(HRTICK))
3022                 hrtick_clear(rq);
3023
3024         /*
3025          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3026          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3027          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3028          */
3029         smp_mb__before_spinlock();
3030         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3031         lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3032
3033         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3034
3035         switch_count = &prev->nivcsw;
3036         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3037                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3038                         prev->state = TASK_RUNNING;
3039                 } else {
3040                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3041                         prev->on_rq = 0;
3042
3043                         /*
3044                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3045                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3046                          * concurrency.
3047                          */
3048                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3049                                 struct task_struct *to_wakeup;
3050
3051                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3052                                 if (to_wakeup)
3053                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3054                         }
3055                 }
3056                 switch_count = &prev->nvcsw;
3057         }
3058
3059         if (task_on_rq_queued(prev))
3060                 update_rq_clock(rq);
3061
3062         next = pick_next_task(rq, prev);
3063         clear_tsk_need_resched(prev);
3064         clear_preempt_need_resched();
3065         rq->clock_skip_update = 0;
3066
3067         if (likely(prev != next)) {
3068                 rq->nr_switches++;
3069                 rq->curr = next;
3070                 ++*switch_count;
3071
3072                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3073                 cpu = cpu_of(rq);
3074         } else {
3075                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock);
3076                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3077         }
3078
3079         balance_callback(rq);
3080 }
3081
3082 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3083 {
3084         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3085                 return;
3086         /*
3087          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3088          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3089          */
3090         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3091                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3092 }
3093
3094 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3095 {
3096         struct task_struct *tsk = current;
3097
3098         sched_submit_work(tsk);
3099         do {
3100                 preempt_disable();
3101                 __schedule();
3102                 sched_preempt_enable_no_resched();
3103         } while (need_resched());
3104 }
3105 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3106
3107 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3108 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3109 {
3110         /*
3111          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3112          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3113          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3114          * we find a better solution.
3115          *
3116          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3117          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3118          * too frequently to make sense yet.
3119          */
3120         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3121         schedule();
3122         exception_exit(prev_state);
3123 }
3124 #endif
3125
3126 /**
3127  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3128  *
3129  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3130  */
3131 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3132 {
3133         sched_preempt_enable_no_resched();
3134         schedule();
3135         preempt_disable();
3136 }
3137
3138 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3139 {
3140         do {
3141                 preempt_active_enter();
3142                 __schedule();
3143                 preempt_active_exit();
3144
3145                 /*
3146                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3147                  * between schedule and now.
3148                  */
3149         } while (need_resched());
3150 }
3151
3152 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3153 /*
3154  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3155  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3156  * occur there and call schedule directly.
3157  */
3158 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3159 {
3160         /*
3161          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3162          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3163          */
3164         if (likely(!preemptible()))
3165                 return;
3166
3167         preempt_schedule_common();
3168 }
3169 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3170 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3171
3172 /**
3173  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3174  *
3175  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3176  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3177  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3178  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3179  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3180  * to be called when the system is still in usermode.
3181  *
3182  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3183  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3184  * calling the scheduler.
3185  */
3186 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3187 {
3188         enum ctx_state prev_ctx;
3189
3190         if (likely(!preemptible()))
3191                 return;
3192
3193         do {
3194                 /*
3195                  * Use raw __prempt_count() ops that don't call function.
3196                  * We can't call functions before disabling preemption which
3197                  * disarm preemption tracing recursions.
3198                  */
3199                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3200                 barrier();
3201                 /*
3202                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3203                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3204                  * an infinite recursion.
3205                  */
3206                 prev_ctx = exception_enter();
3207                 __schedule();
3208                 exception_exit(prev_ctx);
3209
3210                 barrier();
3211                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE + PREEMPT_DISABLE_OFFSET);
3212         } while (need_resched());
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3215
3216 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3217
3218 /*
3219  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3220  * off of irq context.
3221  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3222  * protect us against recursive calling from irq.
3223  */
3224 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3225 {
3226         enum ctx_state prev_state;
3227
3228         /* Catch callers which need to be fixed */
3229         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3230
3231         prev_state = exception_enter();
3232
3233         do {
3234                 preempt_active_enter();
3235                 local_irq_enable();
3236                 __schedule();
3237                 local_irq_disable();
3238                 preempt_active_exit();
3239         } while (need_resched());
3240
3241         exception_exit(prev_state);
3242 }
3243
3244 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3245                           void *key)
3246 {
3247         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3248 }
3249 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3250
3251 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3252
3253 /*
3254  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3255  * @p: task
3256  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3257  *
3258  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3259  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3260  *
3261  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3262  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3263  */
3264 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3265 {
3266         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3267         struct rq *rq;
3268         const struct sched_class *prev_class;
3269
3270         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3271
3272         rq = __task_rq_lock(p);
3273
3274         /*
3275          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3276          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3277          *
3278          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3279          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3280          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3281          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3282          * with interrupts disabled and will complete the lock
3283          * protected section without being interrupted. So there is no
3284          * real need to boost.
3285          */
3286         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3287                 WARN_ON(p != rq->curr);
3288                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3289                 goto out_unlock;
3290         }
3291
3292         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3293         oldprio = p->prio;
3294         prev_class = p->sched_class;
3295         queued = task_on_rq_queued(p);
3296         running = task_current(rq, p);
3297         if (queued)
3298                 dequeue_task(rq, p, 0);
3299         if (running)
3300                 put_prev_task(rq, p);
3301
3302         /*
3303          * Boosting condition are:
3304          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3305          *      --> -dl task blocks on mutex A
3306          *
3307          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3308          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3309          *          running task
3310          */
3311         if (dl_prio(prio)) {
3312                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3313                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3314                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3315                         p->dl.dl_boosted = 1;
3316                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3317                 } else
3318                         p->dl.dl_boosted = 0;
3319                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3320         } else if (rt_prio(prio)) {
3321                 if (dl_prio(oldprio))
3322                         p->dl.dl_boosted = 0;
3323                 if (oldprio < prio)
3324                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3325                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3326         } else {
3327                 if (dl_prio(oldprio))
3328                         p->dl.dl_boosted = 0;
3329                 if (rt_prio(oldprio))
3330                         p->rt.timeout = 0;
3331                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3332         }
3333
3334         p->prio = prio;
3335
3336         if (running)
3337                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3338         if (queued)
3339                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3340
3341         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3342 out_unlock:
3343         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3344         __task_rq_unlock(rq);
3345
3346         balance_callback(rq);
3347         preempt_enable();
3348 }
3349 #endif
3350
3351 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3352 {
3353         int old_prio, delta, queued;
3354         unsigned long flags;
3355         struct rq *rq;
3356
3357         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3358                 return;
3359         /*
3360          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3361          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3362          */
3363         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3364         /*
3365          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3366          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3367          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3368          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3369          */
3370         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3371                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3372                 goto out_unlock;
3373         }
3374         queued = task_on_rq_queued(p);
3375         if (queued)
3376                 dequeue_task(rq, p, 0);
3377
3378         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3379         set_load_weight(p);
3380         old_prio = p->prio;
3381         p->prio = effective_prio(p);
3382         delta = p->prio - old_prio;
3383
3384         if (queued) {
3385                 enqueue_task(rq, p, 0);
3386                 /*
3387                  * If the task increased its priority or is running and
3388                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3389                  */
3390                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3391                         resched_curr(rq);
3392         }
3393 out_unlock:
3394         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3395 }
3396 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3397
3398 /*
3399  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3400  * @p: task
3401  * @nice: nice value
3402  */
3403 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3404 {
3405         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3406         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3407
3408         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3409                 capable(CAP_SYS_NICE));
3410 }
3411
3412 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3413
3414 /*
3415  * sys_nice - change the priority of the current process.
3416  * @increment: priority increment
3417  *
3418  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3419  * does similar things.
3420  */
3421 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3422 {
3423         long nice, retval;
3424
3425         /*
3426          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3427          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3428          * and we have a single winner.
3429          */
3430         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3431         nice = task_nice(current) + increment;
3432
3433         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3434         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3435                 return -EPERM;
3436
3437         retval = security_task_setnice(current, nice);
3438         if (retval)
3439                 return retval;
3440
3441         set_user_nice(current, nice);
3442         return 0;
3443 }
3444
3445 #endif
3446
3447 /**
3448  * task_prio - return the priority value of a given task.
3449  * @p: the task in question.
3450  *
3451  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3452  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3453  * around 0, value goes from -16 to +15.
3454  */
3455 int task_prio(const struct task_struct *p)
3456 {
3457         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3458 }
3459
3460 /**
3461  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3462  * @cpu: the processor in question.
3463  *
3464  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3465  */
3466 int idle_cpu(int cpu)
3467 {
3468         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3469
3470         if (rq->curr != rq->idle)
3471                 return 0;
3472
3473         if (rq->nr_running)
3474                 return 0;
3475
3476 #ifdef CONFIG_SMP
3477         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3478                 return 0;
3479 #endif
3480
3481         return 1;
3482 }
3483
3484 /**
3485  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3486  * @cpu: the processor in question.
3487  *