Merge tag 'v3.19' into p/abusse/merge_upgrade
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / cfs / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76 #include <linux/compiler.h>
77
78 #include <asm/switch_to.h>
79 #include <asm/tlb.h>
80 #include <asm/irq_regs.h>
81 #include <asm/mutex.h>
82 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
83 #include <asm/paravirt.h>
84 #endif
85
86 #include "sched.h"
87 #include "../workqueue_internal.h"
88 #include "../smpboot.h"
89
90 #define CREATE_TRACE_POINTS
91 #include <trace/events/sched.h>
92
93 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
94 {
95         unsigned long delta;
96         ktime_t soft, hard, now;
97
98         for (;;) {
99                 if (hrtimer_active(period_timer))
100                         break;
101
102                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
103                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
104
105                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
106                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
107                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
108                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
109                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
110         }
111 }
112
113 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
114 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
115
116 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
117
118 void update_rq_clock(struct rq *rq)
119 {
120         s64 delta;
121
122         if (rq->skip_clock_update > 0)
123                 return;
124
125         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
126         if (delta < 0)
127                 return;
128         rq->clock += delta;
129         update_rq_clock_task(rq, delta);
130 }
131
132 /*
133  * Debugging: various feature bits
134  */
135
136 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
137         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
138
139 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
140 #include "features.h"
141         0;
142
143 #undef SCHED_FEAT
144
145 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
146 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
147         #name ,
148
149 static const char * const sched_feat_names[] = {
150 #include "features.h"
151 };
152
153 #undef SCHED_FEAT
154
155 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
156 {
157         int i;
158
159         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
160                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
161                         seq_puts(m, "NO_");
162                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
163         }
164         seq_puts(m, "\n");
165
166         return 0;
167 }
168
169 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
170
171 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
172 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
173
174 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
175         jump_label_key__##enabled ,
176
177 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
178 #include "features.h"
179 };
180
181 #undef SCHED_FEAT
182
183 static void sched_feat_disable(int i)
184 {
185         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
186                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
187 }
188
189 static void sched_feat_enable(int i)
190 {
191         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
192                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
193 }
194 #else
195 static void sched_feat_disable(int i) { };
196 static void sched_feat_enable(int i) { };
197 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
198
199 static int sched_feat_set(char *cmp)
200 {
201         int i;
202         int neg = 0;
203
204         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
205                 neg = 1;
206                 cmp += 3;
207         }
208
209         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
210                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
211                         if (neg) {
212                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
213                                 sched_feat_disable(i);
214                         } else {
215                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
216                                 sched_feat_enable(i);
217                         }
218                         break;
219                 }
220         }
221
222         return i;
223 }
224
225 static ssize_t
226 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
227                 size_t cnt, loff_t *ppos)
228 {
229         char buf[64];
230         char *cmp;
231         int i;
232         struct inode *inode;
233
234         if (cnt > 63)
235                 cnt = 63;
236
237         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
238                 return -EFAULT;
239
240         buf[cnt] = 0;
241         cmp = strstrip(buf);
242
243         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
244         inode = file_inode(filp);
245         mutex_lock(&inode->i_mutex);
246         i = sched_feat_set(cmp);
247         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
248         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
249                 return -EINVAL;
250
251         *ppos += cnt;
252
253         return cnt;
254 }
255
256 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
257 {
258         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
259 }
260
261 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
262         .open           = sched_feat_open,
263         .write          = sched_feat_write,
264         .read           = seq_read,
265         .llseek         = seq_lseek,
266         .release        = single_release,
267 };
268
269 static __init int sched_init_debug(void)
270 {
271         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
272                         &sched_feat_fops);
273
274         return 0;
275 }
276 late_initcall(sched_init_debug);
277 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
278
279 /*
280  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
281  * Limited because this is done with IRQs disabled.
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
284
285 /*
286  * period over which we average the RT time consumption, measured
287  * in ms.
288  *
289  * default: 1s
290  */
291 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
292
293 /*
294  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
295  * default: 1s
296  */
297 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
298
299 __read_mostly int scheduler_running;
300
301 /*
302  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
303  * default: 0.95s
304  */
305 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
306
307 /*
308  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
309  */
310 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
311         __acquires(rq->lock)
312 {
313         struct rq *rq;
314
315         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
316
317         for (;;) {
318                 rq = task_rq(p);
319                 raw_spin_lock(&rq->lock);
320                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
321                         return rq;
322                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
323
324                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
325                         cpu_relax();
326         }
327 }
328
329 /*
330  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
331  */
332 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
333         __acquires(p->pi_lock)
334         __acquires(rq->lock)
335 {
336         struct rq *rq;
337
338         for (;;) {
339                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
340                 rq = task_rq(p);
341                 raw_spin_lock(&rq->lock);
342                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p)))
343                         return rq;
344                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
346
347                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
348                         cpu_relax();
349         }
350 }
351
352 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
353         __releases(rq->lock)
354 {
355         raw_spin_unlock(&rq->lock);
356 }
357
358 static inline void
359 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
360         __releases(rq->lock)
361         __releases(p->pi_lock)
362 {
363         raw_spin_unlock(&rq->lock);
364         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
365 }
366
367 /*
368  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
369  */
370 static struct rq *this_rq_lock(void)
371         __acquires(rq->lock)
372 {
373         struct rq *rq;
374
375         local_irq_disable();
376         rq = this_rq();
377         raw_spin_lock(&rq->lock);
378
379         return rq;
380 }
381
382 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
383 /*
384  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
385  */
386
387 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
388 {
389         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
390                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
391 }
392
393 /*
394  * High-resolution timer tick.
395  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
396  */
397 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
398 {
399         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
400
401         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
402
403         raw_spin_lock(&rq->lock);
404         update_rq_clock(rq);
405         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
406         raw_spin_unlock(&rq->lock);
407
408         return HRTIMER_NORESTART;
409 }
410
411 #ifdef CONFIG_SMP
412
413 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
414 {
415         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
416         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
417
418         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
419 }
420
421 /*
422  * called from hardirq (IPI) context
423  */
424 static void __hrtick_start(void *arg)
425 {
426         struct rq *rq = arg;
427
428         raw_spin_lock(&rq->lock);
429         __hrtick_restart(rq);
430         rq->hrtick_csd_pending = 0;
431         raw_spin_unlock(&rq->lock);
432 }
433
434 /*
435  * Called to set the hrtick timer state.
436  *
437  * called with rq->lock held and irqs disabled
438  */
439 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
440 {
441         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
442         ktime_t time;
443         s64 delta;
444
445         /*
446          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
447          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
448          */
449         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
450         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
451
452         hrtimer_set_expires(timer, time);
453
454         if (rq == this_rq()) {
455                 __hrtick_restart(rq);
456         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
457                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
458                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
459         }
460 }
461
462 static int
463 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
464 {
465         int cpu = (int)(long)hcpu;
466
467         switch (action) {
468         case CPU_UP_CANCELED:
469         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
470         case CPU_DOWN_PREPARE:
471         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
472         case CPU_DEAD:
473         case CPU_DEAD_FROZEN:
474                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
475                 return NOTIFY_OK;
476         }
477
478         return NOTIFY_DONE;
479 }
480
481 static __init void init_hrtick(void)
482 {
483         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
484 }
485 #else
486 /*
487  * Called to set the hrtick timer state.
488  *
489  * called with rq->lock held and irqs disabled
490  */
491 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
492 {
493         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
494                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
495 }
496
497 static inline void init_hrtick(void)
498 {
499 }
500 #endif /* CONFIG_SMP */
501
502 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
503 {
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         rq->hrtick_csd_pending = 0;
506
507         rq->hrtick_csd.flags = 0;
508         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
509         rq->hrtick_csd.info = rq;
510 #endif
511
512         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
513         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
514 }
515 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
516 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
517 {
518 }
519
520 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
521 {
522 }
523
524 static inline void init_hrtick(void)
525 {
526 }
527 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
528
529 /*
530  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
531  */
532 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
533 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
534         for (;;) {                                                      \
535                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
536                 if (__old == __val)                                     \
537                         break;                                          \
538                 __val = __old;                                          \
539         }                                                               \
540         __old;                                                          \
541 })
542
543 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
544 /*
545  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
546  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
547  * spurious IPIs.
548  */
549 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
550 {
551         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
552         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
553 }
554
555 /*
556  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
557  *
558  * If this returns true, then the idle task promises to call
559  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
560  */
561 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
562 {
563         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
564         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
565
566         for (;;) {
567                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
568                         return false;
569                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
570                         return true;
571                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
572                 if (old == val)
573                         break;
574                 val = old;
575         }
576         return true;
577 }
578
579 #else
580 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
581 {
582         set_tsk_need_resched(p);
583         return true;
584 }
585
586 #ifdef CONFIG_SMP
587 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
588 {
589         return false;
590 }
591 #endif
592 #endif
593
594 /*
595  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
596  *
597  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
598  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
599  * the target CPU.
600  */
601 void resched_curr(struct rq *rq)
602 {
603         struct task_struct *curr = rq->curr;
604         int cpu;
605
606         lockdep_assert_held(&rq->lock);
607
608         if (test_tsk_need_resched(curr))
609                 return;
610
611         cpu = cpu_of(rq);
612
613         if (cpu == smp_processor_id()) {
614                 set_tsk_need_resched(curr);
615                 set_preempt_need_resched();
616                 return;
617         }
618
619         if (set_nr_and_not_polling(curr))
620                 smp_send_reschedule(cpu);
621         else
622                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
623 }
624
625 void resched_cpu(int cpu)
626 {
627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
628         unsigned long flags;
629
630         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
631                 return;
632         resched_curr(rq);
633         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
634 }
635
636 #ifdef CONFIG_SMP
637 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
638 /*
639  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
640  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
641  *
642  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
643  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
644  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
645  */
646 int get_nohz_timer_target(int pinned)
647 {
648         int cpu = smp_processor_id();
649         int i;
650         struct sched_domain *sd;
651
652         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
653                 return cpu;
654
655         rcu_read_lock();
656         for_each_domain(cpu, sd) {
657                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
658                         if (!idle_cpu(i)) {
659                                 cpu = i;
660                                 goto unlock;
661                         }
662                 }
663         }
664 unlock:
665         rcu_read_unlock();
666         return cpu;
667 }
668 /*
669  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
670  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
671  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
672  * idle system the next event might even be infinite time into the
673  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
674  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
675  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
676  * wheel for the next timer event.
677  */
678 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
679 {
680         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
681
682         if (cpu == smp_processor_id())
683                 return;
684
685         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
686                 smp_send_reschedule(cpu);
687         else
688                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
689 }
690
691 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
692 {
693         /*
694          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
695          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
696          * If needed we can still optimize that later with an
697          * empty IRQ.
698          */
699         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
700                 if (cpu != smp_processor_id() ||
701                     tick_nohz_tick_stopped())
702                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
703                 return true;
704         }
705
706         return false;
707 }
708
709 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
710 {
711         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
712                 wake_up_idle_cpu(cpu);
713 }
714
715 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
716 {
717         int cpu = smp_processor_id();
718
719         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
720                 return false;
721
722         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
723                 return true;
724
725         /*
726          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
727          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
728          */
729         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
730         return false;
731 }
732
733 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
734
735 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
736 {
737         return false;
738 }
739
740 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
741
742 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
743 bool sched_can_stop_tick(void)
744 {
745         /*
746          * More than one running task need preemption.
747          * nr_running update is assumed to be visible
748          * after IPI is sent from wakers.
749          */
750         if (this_rq()->nr_running > 1)
751                 return false;
752
753         return true;
754 }
755 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
756
757 void sched_avg_update(struct rq *rq)
758 {
759         s64 period = sched_avg_period();
760
761         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
762                 /*
763                  * Inline assembly required to prevent the compiler
764                  * optimising this loop into a divmod call.
765                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
766                  */
767                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
768                 rq->age_stamp += period;
769                 rq->rt_avg /= 2;
770         }
771 }
772
773 #endif /* CONFIG_SMP */
774
775 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
776                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
777 /*
778  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
779  * node and @up when leaving it for the final time.
780  *
781  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
782  */
783 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
784                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
785 {
786         struct task_group *parent, *child;
787         int ret;
788
789         parent = from;
790
791 down:
792         ret = (*down)(parent, data);
793         if (ret)
794                 goto out;
795         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
796                 parent = child;
797                 goto down;
798
799 up:
800                 continue;
801         }
802         ret = (*up)(parent, data);
803         if (ret || parent == from)
804                 goto out;
805
806         child = parent;
807         parent = parent->parent;
808         if (parent)
809                 goto up;
810 out:
811         return ret;
812 }
813
814 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
815 {
816         return 0;
817 }
818 #endif
819
820 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
821 {
822         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
823         struct load_weight *load = &p->se.load;
824
825         /*
826          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
827          */
828         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
829                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
830                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
831                 return;
832         }
833
834         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
835         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
836 }
837
838 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         update_rq_clock(rq);
841         sched_info_queued(rq, p);
842         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
843 }
844
845 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
846 {
847         update_rq_clock(rq);
848         sched_info_dequeued(rq, p);
849         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
850 }
851
852 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
853 {
854         if (task_contributes_to_load(p))
855                 rq->nr_uninterruptible--;
856
857         enqueue_task(rq, p, flags);
858 }
859
860 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
861 {
862         if (task_contributes_to_load(p))
863                 rq->nr_uninterruptible++;
864
865         dequeue_task(rq, p, flags);
866 }
867
868 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
869 {
870 /*
871  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
872  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
873  */
874 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
875         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
876 #endif
877 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
878         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
879
880         /*
881          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
882          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
883          * {soft,}irq region.
884          *
885          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
886          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
887          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
888          * monotonic.
889          *
890          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
891          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
892          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
893          * atomic ops.
894          */
895         if (irq_delta > delta)
896                 irq_delta = delta;
897
898         rq->prev_irq_time += irq_delta;
899         delta -= irq_delta;
900 #endif
901 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
902         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
903                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
904                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
905
906                 if (unlikely(steal > delta))
907                         steal = delta;
908
909                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
910                 delta -= steal;
911         }
912 #endif
913
914         rq->clock_task += delta;
915
916 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
917         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
918                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
919 #endif
920 }
921
922 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
923 {
924         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
925         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
926
927         if (stop) {
928                 /*
929                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
930                  * userspace knows about and won't get confused about.
931                  *
932                  * Also, it will make PI more or less work without too
933                  * much confusion -- but then, stop work should not
934                  * rely on PI working anyway.
935                  */
936                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
937
938                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
939         }
940
941         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
942
943         if (old_stop) {
944                 /*
945                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
946                  * it can die in pieces.
947                  */
948                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
949         }
950 }
951
952 /*
953  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
954  */
955 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
956 {
957         return p->static_prio;
958 }
959
960 /*
961  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
962  * without taking RT-inheritance into account. Might be
963  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
964  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
965  * estimator recalculates.
966  */
967 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
968 {
969         int prio;
970
971         if (task_has_dl_policy(p))
972                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
973         else if (task_has_rt_policy(p))
974                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
975         else
976                 prio = __normal_prio(p);
977         return prio;
978 }
979
980 /*
981  * Calculate the current priority, i.e. the priority
982  * taken into account by the scheduler. This value might
983  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
984  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
985  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
986  */
987 static int effective_prio(struct task_struct *p)
988 {
989         p->normal_prio = normal_prio(p);
990         /*
991          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
992          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
993          * to the normal priority:
994          */
995         if (!rt_prio(p->prio))
996                 return p->normal_prio;
997         return p->prio;
998 }
999
1000 /**
1001  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1002  * @p: the task in question.
1003  *
1004  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
1005  */
1006 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1007 {
1008         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Can drop rq->lock because from sched_class::switched_from() methods drop it.
1013  */
1014 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1015                                        const struct sched_class *prev_class,
1016                                        int oldprio)
1017 {
1018         if (prev_class != p->sched_class) {
1019                 if (prev_class->switched_from)
1020                         prev_class->switched_from(rq, p);
1021                 /* Possble rq->lock 'hole'.  */
1022                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
1023         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
1024                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
1025 }
1026
1027 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1028 {
1029         const struct sched_class *class;
1030
1031         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
1032                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1033         } else {
1034                 for_each_class(class) {
1035                         if (class == rq->curr->sched_class)
1036                                 break;
1037                         if (class == p->sched_class) {
1038                                 resched_curr(rq);
1039                                 break;
1040                         }
1041                 }
1042         }
1043
1044         /*
1045          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1046          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1047          */
1048         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1049                 rq->skip_clock_update = 1;
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1054 {
1055 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1056         /*
1057          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1058          * ttwu() will sort out the placement.
1059          */
1060         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1061                         !p->on_rq);
1062
1063 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1064         /*
1065          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1066          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1067          *
1068          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1069          * see task_group().
1070          *
1071          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1072          * task_rq_lock().
1073          */
1074         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1075                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1076 #endif
1077 #endif
1078
1079         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1080
1081         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1082                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1083                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1084                 p->se.nr_migrations++;
1085                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1086         }
1087
1088         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1089 }
1090
1091 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1092 {
1093         if (task_on_rq_queued(p)) {
1094                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1095
1096                 src_rq = task_rq(p);
1097                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1098
1099                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1100                 set_task_cpu(p, cpu);
1101                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1102                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1103         } else {
1104                 /*
1105                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1106                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1107                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1108                  */
1109                 p->wake_cpu = cpu;
1110         }
1111 }
1112
1113 struct migration_swap_arg {
1114         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1115         int src_cpu, dst_cpu;
1116 };
1117
1118 static int migrate_swap_stop(void *data)
1119 {
1120         struct migration_swap_arg *arg = data;
1121         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1122         int ret = -EAGAIN;
1123
1124         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1125         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1126
1127         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1128                         &arg->dst_task->pi_lock);
1129         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1130         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1131                 goto unlock;
1132
1133         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1134                 goto unlock;
1135
1136         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1137                 goto unlock;
1138
1139         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1140                 goto unlock;
1141
1142         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1143         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1144
1145         ret = 0;
1146
1147 unlock:
1148         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1149         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1150         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1151
1152         return ret;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Cross migrate two tasks
1157  */
1158 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1159 {
1160         struct migration_swap_arg arg;
1161         int ret = -EINVAL;
1162
1163         arg = (struct migration_swap_arg){
1164                 .src_task = cur,
1165                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1166                 .dst_task = p,
1167                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1168         };
1169
1170         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1171                 goto out;
1172
1173         /*
1174          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1175          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1176          */
1177         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1178                 goto out;
1179
1180         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1181                 goto out;
1182
1183         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1184                 goto out;
1185
1186         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1187         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1188
1189 out:
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 struct migration_arg {
1194         struct task_struct *task;
1195         int dest_cpu;
1196 };
1197
1198 static int migration_cpu_stop(void *data);
1199
1200 /*
1201  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1202  *
1203  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1204  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1205  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1206  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1207  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1208  * @p has remained unscheduled the whole time.
1209  *
1210  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1211  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1212  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1213  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1214  * waiting to become inactive.
1215  */
1216 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1217 {
1218         unsigned long flags;
1219         int running, queued;
1220         unsigned long ncsw;
1221         struct rq *rq;
1222
1223         for (;;) {
1224                 /*
1225                  * We do the initial early heuristics without holding
1226                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1227                  * the runqueue lock when things look like they will
1228                  * work out!
1229                  */
1230                 rq = task_rq(p);
1231
1232                 /*
1233                  * If the task is actively running on another CPU
1234                  * still, just relax and busy-wait without holding
1235                  * any locks.
1236                  *
1237                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1238                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1239                  * But we don't care, since "task_running()" will
1240                  * return false if the runqueue has changed and p
1241                  * is actually now running somewhere else!
1242                  */
1243                 while (task_running(rq, p)) {
1244                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1245                                 return 0;
1246                         cpu_relax();
1247                 }
1248
1249                 /*
1250                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1251                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1252                  * just go back and repeat.
1253                  */
1254                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1255                 trace_sched_wait_task(p);
1256                 running = task_running(rq, p);
1257                 queued = task_on_rq_queued(p);
1258                 ncsw = 0;
1259                 if (!match_state || p->state == match_state)
1260                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1261                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1262
1263                 /*
1264                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1265                  */
1266                 if (unlikely(!ncsw))
1267                         break;
1268
1269                 /*
1270                  * Was it really running after all now that we
1271                  * checked with the proper locks actually held?
1272                  *
1273                  * Oops. Go back and try again..
1274                  */
1275                 if (unlikely(running)) {
1276                         cpu_relax();
1277                         continue;
1278                 }
1279
1280                 /*
1281                  * It's not enough that it's not actively running,
1282                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1283                  * preempted!
1284                  *
1285                  * So if it was still runnable (but just not actively
1286                  * running right now), it's preempted, and we should
1287                  * yield - it could be a while.
1288                  */
1289                 if (unlikely(queued)) {
1290                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1291
1292                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1293                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1294                         continue;
1295                 }
1296
1297                 /*
1298                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1299                  * runnable, which means that it will never become
1300                  * running in the future either. We're all done!
1301                  */
1302                 break;
1303         }
1304
1305         return ncsw;
1306 }
1307
1308 /***
1309  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1310  * @p: the to-be-kicked thread
1311  *
1312  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1313  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1314  *
1315  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1316  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1317  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1318  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1319  * achieved as well.
1320  */
1321 void kick_process(struct task_struct *p)
1322 {
1323         int cpu;
1324
1325         preempt_disable();
1326         cpu = task_cpu(p);
1327         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1328                 smp_send_reschedule(cpu);
1329         preempt_enable();
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1332 #endif /* CONFIG_SMP */
1333
1334 #ifdef CONFIG_SMP
1335 /*
1336  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1337  */
1338 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1339 {
1340         int nid = cpu_to_node(cpu);
1341         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1342         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1343         int dest_cpu;
1344
1345         /*
1346          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1347          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1348          * select the cpu on the other node.
1349          */
1350         if (nid != -1) {
1351                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1352
1353                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1354                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1355                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1356                                 continue;
1357                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1358                                 continue;
1359                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1360                                 return dest_cpu;
1361                 }
1362         }
1363
1364         for (;;) {
1365                 /* Any allowed, online CPU? */
1366                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1367                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1368                                 continue;
1369                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1370                                 continue;
1371                         goto out;
1372                 }
1373
1374                 switch (state) {
1375                 case cpuset:
1376                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1377                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1378                         state = possible;
1379                         break;
1380
1381                 case possible:
1382                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1383                         state = fail;
1384                         break;
1385
1386                 case fail:
1387                         BUG();
1388                         break;
1389                 }
1390         }
1391
1392 out:
1393         if (state != cpuset) {
1394                 /*
1395                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1396                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1397                  * leave kernel.
1398                  */
1399                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1400                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1401                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1402                 }
1403         }
1404
1405         return dest_cpu;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1410  */
1411 static inline
1412 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1413 {
1414         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1415                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1416
1417         /*
1418          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1419          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1420          * cpu.
1421          *
1422          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1423          *
1424          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1425          *   not worry about this generic constraint ]
1426          */
1427         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1428                      !cpu_online(cpu)))
1429                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1430
1431         return cpu;
1432 }
1433
1434 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1435 {
1436         s64 diff = sample - *avg;
1437         *avg += diff >> 3;
1438 }
1439 #endif
1440
1441 static void
1442 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1443 {
1444 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1445         struct rq *rq = this_rq();
1446
1447 #ifdef CONFIG_SMP
1448         int this_cpu = smp_processor_id();
1449
1450         if (cpu == this_cpu) {
1451                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1452                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1453         } else {
1454                 struct sched_domain *sd;
1455
1456                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1457                 rcu_read_lock();
1458                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1459                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1460                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1461                                 break;
1462                         }
1463                 }
1464                 rcu_read_unlock();
1465         }
1466
1467         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1468                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1469
1470 #endif /* CONFIG_SMP */
1471
1472         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1473         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1474
1475         if (wake_flags & WF_SYNC)
1476                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1477
1478 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1479 }
1480
1481 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1482 {
1483         activate_task(rq, p, en_flags);
1484         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1485
1486         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1487         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1488                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1493  */
1494 static void
1495 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1496 {
1497         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1498         trace_sched_wakeup(p, true);
1499
1500         p->state = TASK_RUNNING;
1501 #ifdef CONFIG_SMP
1502         if (p->sched_class->task_woken)
1503                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1504
1505         if (rq->idle_stamp) {
1506                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1507                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1508
1509                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1510
1511                 if (rq->avg_idle > max)
1512                         rq->avg_idle = max;
1513
1514                 rq->idle_stamp = 0;
1515         }
1516 #endif
1517 }
1518
1519 static void
1520 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1521 {
1522 #ifdef CONFIG_SMP
1523         if (p->sched_contributes_to_load)
1524                 rq->nr_uninterruptible--;
1525 #endif
1526
1527         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1528         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1533  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1534  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1535  * the task is still ->on_rq.
1536  */
1537 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1538 {
1539         struct rq *rq;
1540         int ret = 0;
1541
1542         rq = __task_rq_lock(p);
1543         if (task_on_rq_queued(p)) {
1544                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1545                 update_rq_clock(rq);
1546                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1547                 ret = 1;
1548         }
1549         __task_rq_unlock(rq);
1550
1551         return ret;
1552 }
1553
1554 #ifdef CONFIG_SMP
1555 void sched_ttwu_pending(void)
1556 {
1557         struct rq *rq = this_rq();
1558         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1559         struct task_struct *p;
1560         unsigned long flags;
1561
1562         if (!llist)
1563                 return;
1564
1565         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1566
1567         while (llist) {
1568                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1569                 llist = llist_next(llist);
1570                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1571         }
1572
1573         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1574 }
1575
1576 void scheduler_ipi(void)
1577 {
1578         /*
1579          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1580          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1581          * this IPI.
1582          */
1583         preempt_fold_need_resched();
1584
1585         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1586                 return;
1587
1588         /*
1589          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1590          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1591          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1592          * we do call them.
1593          *
1594          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1595          * properly.
1596          *
1597          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1598          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1599          * somewhat pessimize the simple resched case.
1600          */
1601         irq_enter();
1602         sched_ttwu_pending();
1603
1604         /*
1605          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1606          */
1607         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1608                 this_rq()->idle_balance = 1;
1609                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1610         }
1611         irq_exit();
1612 }
1613
1614 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1615 {
1616         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1617
1618         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1619                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1620                         smp_send_reschedule(cpu);
1621                 else
1622                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1623         }
1624 }
1625
1626 void wake_up_if_idle(int cpu)
1627 {
1628         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1629         unsigned long flags;
1630
1631         rcu_read_lock();
1632
1633         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1634                 goto out;
1635
1636         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1637                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1638         } else {
1639                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1640                 if (is_idle_task(rq->curr))
1641                         smp_send_reschedule(cpu);
1642                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1643                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1644         }
1645
1646 out:
1647         rcu_read_unlock();
1648 }
1649
1650 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1651 {
1652         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1653 }
1654 #endif /* CONFIG_SMP */
1655
1656 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1657 {
1658         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1659
1660 #if defined(CONFIG_SMP)
1661         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1662                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1663                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1664                 return;
1665         }
1666 #endif
1667
1668         raw_spin_lock(&rq->lock);
1669         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1670         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1671 }
1672
1673 /**
1674  * try_to_wake_up - wake up a thread
1675  * @p: the thread to be awakened
1676  * @state: the mask of task states that can be woken
1677  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1678  *
1679  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1680  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1681  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1682  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1683  * runnable without the overhead of this.
1684  *
1685  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1686  * or @state didn't match @p's state.
1687  */
1688 static int
1689 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1690 {
1691         unsigned long flags;
1692         int cpu, success = 0;
1693
1694         /*
1695          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1696          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1697          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1698          * set_current_state() the waiting thread does.
1699          */
1700         smp_mb__before_spinlock();
1701         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1702         if (!(p->state & state))
1703                 goto out;
1704
1705         success = 1; /* we're going to change ->state */
1706         cpu = task_cpu(p);
1707
1708         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1709                 goto stat;
1710
1711 #ifdef CONFIG_SMP
1712         /*
1713          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1714          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1715          */
1716         while (p->on_cpu)
1717                 cpu_relax();
1718         /*
1719          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1720          */
1721         smp_rmb();
1722
1723         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1724         p->state = TASK_WAKING;
1725
1726         if (p->sched_class->task_waking)
1727                 p->sched_class->task_waking(p);
1728
1729         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1730         if (task_cpu(p) != cpu) {
1731                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1732                 set_task_cpu(p, cpu);
1733         }
1734 #endif /* CONFIG_SMP */
1735
1736         ttwu_queue(p, cpu);
1737 stat:
1738         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1739 out:
1740         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1741
1742 //      if (test_tsk && ((int)test_tsk->pid == test_tsk_pid)) {
1743 //              printk("task(%i): try_to_wake_up -> %i\n", test_tsk_pid, TASK_RUNNING);
1744 //      }
1745
1746         return success;
1747 }
1748
1749 /**
1750  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1751  * @p: the thread to be awakened
1752  *
1753  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1754  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1755  * the current task.
1756  */
1757 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1758 {
1759         struct rq *rq = task_rq(p);
1760
1761         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1762             WARN_ON_ONCE(p == current))
1763                 return;
1764
1765         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1766
1767         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1768                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1769                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1770                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1771         }
1772
1773         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1774                 goto out;
1775
1776         if (!task_on_rq_queued(p))
1777                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1778
1779         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1780         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1781 out:
1782         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1783 }
1784
1785 /**
1786  * wake_up_process - Wake up a specific process
1787  * @p: The process to be woken up.
1788  *
1789  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1790  * processes.
1791  *
1792  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1793  *
1794  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1795  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1796  */
1797 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1798 {
1799         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1800         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1801 }
1802 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1803
1804 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1805 {
1806         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1807         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1808 }
1809 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1810
1811 /*
1812  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1813  */
1814 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1815 {
1816         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1817
1818         dl_se->dl_runtime = 0;
1819         dl_se->dl_deadline = 0;
1820         dl_se->dl_period = 0;
1821         dl_se->flags = 0;
1822         dl_se->dl_bw = 0;
1823
1824         dl_se->dl_throttled = 0;
1825         dl_se->dl_new = 1;
1826         dl_se->dl_yielded = 0;
1827 }
1828
1829 /*
1830  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1831  * p is forked by current.
1832  *
1833  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1834  */
1835 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1836 {
1837         p->on_rq                        = 0;
1838
1839         p->se.on_rq                     = 0;
1840         p->se.exec_start                = 0;
1841         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1842         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1843         p->se.nr_migrations             = 0;
1844         p->se.vruntime                  = 0;
1845         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1846
1847 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1848         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1849 #endif
1850
1851         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1852         init_dl_task_timer(&p->dl);
1853         __dl_clear_params(p);
1854
1855         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1856
1857 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1858         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1859 #endif
1860
1861 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1862         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1863                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1864                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1865         }
1866
1867         if (clone_flags & CLONE_VM)
1868                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1869         else
1870                 p->numa_preferred_nid = -1;
1871
1872         p->node_stamp = 0ULL;
1873         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1874         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1875         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1876         p->numa_faults = NULL;
1877         p->last_task_numa_placement = 0;
1878         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1879
1880         p->numa_group = NULL;
1881 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1882 }
1883
1884 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1885 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1886 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1887 {
1888         if (enabled)
1889                 sched_feat_set("NUMA");
1890         else
1891                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1892 }
1893 #else
1894 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1895
1896 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1897 {
1898         numabalancing_enabled = enabled;
1899 }
1900 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1901
1902 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1903 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1904                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1905 {
1906         struct ctl_table t;
1907         int err;
1908         int state = numabalancing_enabled;
1909
1910         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1911                 return -EPERM;
1912
1913         t = *table;
1914         t.data = &state;
1915         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1916         if (err < 0)
1917                 return err;
1918         if (write)
1919                 set_numabalancing_state(state);
1920         return err;
1921 }
1922 #endif
1923 #endif
1924
1925 /*
1926  * fork()/clone()-time setup:
1927  */
1928 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1929 {
1930         unsigned long flags;
1931         int cpu = get_cpu();
1932
1933         __sched_fork(clone_flags, p);
1934         /*
1935          * We mark the process as running here. This guarantees that
1936          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1937          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1938          */
1939         p->state = TASK_RUNNING;
1940
1941         /*
1942          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1943          */
1944         p->prio = current->normal_prio;
1945
1946         /*
1947          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1948          */
1949         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1950                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1951                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1952                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1953                         p->rt_priority = 0;
1954                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1955                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1956
1957                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1958                 set_load_weight(p);
1959
1960                 /*
1961                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1962                  * fulfilled its duty:
1963                  */
1964                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1965         }
1966
1967         if (dl_prio(p->prio)) {
1968                 put_cpu();
1969                 return -EAGAIN;
1970         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1971                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1972         } else {
1973                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1974         }
1975
1976         if (p->sched_class->task_fork)
1977                 p->sched_class->task_fork(p);
1978
1979         /*
1980          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1981          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1982          * is ran before sched_fork().
1983          *
1984          * Silence PROVE_RCU.
1985          */
1986         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1987         set_task_cpu(p, cpu);
1988         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1989
1990 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1991         if (likely(sched_info_on()))
1992                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1993 #endif
1994 #if defined(CONFIG_SMP)
1995         p->on_cpu = 0;
1996 #endif
1997         init_task_preempt_count(p);
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2000         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2001 #endif
2002
2003         put_cpu();
2004         return 0;
2005 }
2006
2007 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2008 {
2009         if (runtime == RUNTIME_INF)
2010                 return 1ULL << 20;
2011
2012         /*
2013          * Doing this here saves a lot of checks in all
2014          * the calling paths, and returning zero seems
2015          * safe for them anyway.
2016          */
2017         if (period == 0)
2018                 return 0;
2019
2020         return div64_u64(runtime << 20, period);
2021 }
2022
2023 #ifdef CONFIG_SMP
2024 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2025 {
2026         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2027                            "sched RCU must be held");
2028         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2029 }
2030
2031 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2032 {
2033         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2034         int cpus = 0;
2035
2036         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2037                            "sched RCU must be held");
2038         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2039                 cpus++;
2040
2041         return cpus;
2042 }
2043 #else
2044 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2045 {
2046         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2047 }
2048
2049 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2050 {
2051         return 1;
2052 }
2053 #endif
2054
2055 /*
2056  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2057  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2058  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2059  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2060  *
2061  * This function is called while holding p's rq->lock.
2062  *
2063  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2064  * __setparam_dl().
2065  */
2066 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2067                        const struct sched_attr *attr)
2068 {
2069
2070         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2071         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2072         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2073         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2074         int cpus, err = -1;
2075
2076         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2077                 return 0;
2078
2079         /*
2080          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2081          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2082          * allocated bandwidth of the container.
2083          */
2084         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2085         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2086         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2087             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2088                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2089                 err = 0;
2090         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2091                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2092                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2093                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2094                 err = 0;
2095         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2096                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2097                 err = 0;
2098         }
2099         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2100
2101         return err;
2102 }
2103
2104 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2105
2106 /*
2107  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2108  *
2109  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2110  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2111  * on the runqueue and wakes it.
2112  */
2113 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2114 {
2115         unsigned long flags;
2116         struct rq *rq;
2117
2118         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2119 #ifdef CONFIG_SMP
2120         /*
2121          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2122          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2123          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2124          */
2125         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2126 #endif
2127
2128         /* Initialize new task's runnable average */
2129         init_task_runnable_average(p);
2130         rq = __task_rq_lock(p);
2131         activate_task(rq, p, 0);
2132         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2133         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2134         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2135 #ifdef CONFIG_SMP
2136         if (p->sched_class->task_woken)
2137                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2138 #endif
2139         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2140 }
2141
2142 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2143
2144 /**
2145  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2146  * @notifier: notifier struct to register
2147  */
2148 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2149 {
2150         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2151 }
2152 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2153
2154 /**
2155  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2156  * @notifier: notifier struct to unregister
2157  *
2158  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2159  */
2160 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2161 {
2162         hlist_del(&notifier->link);
2163 }
2164 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2165
2166 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2167 {
2168         struct preempt_notifier *notifier;
2169
2170         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2171                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2172 }
2173
2174 static void
2175 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2176                                  struct task_struct *next)
2177 {
2178         struct preempt_notifier *notifier;
2179
2180         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2181                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2182 }
2183
2184 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2185
2186 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2187 {
2188 }
2189
2190 static void
2191 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2192                                  struct task_struct *next)
2193 {
2194 }
2195
2196 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2197
2198 /**
2199  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2200  * @rq: the runqueue preparing to switch
2201  * @prev: the current task that is being switched out
2202  * @next: the task we are going to switch to.
2203  *
2204  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2205  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2206  * switch.
2207  *
2208  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2209  * hooks.
2210  */
2211 static inline void
2212 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2213                     struct task_struct *next)
2214 {
2215         trace_sched_switch(prev, next);
2216         sched_info_switch(rq, prev, next);
2217         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2218         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2219         prepare_lock_switch(rq, next);
2220         prepare_arch_switch(next);
2221 }
2222
2223 /**
2224  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2225  * @prev: the thread we just switched away from.
2226  *
2227  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2228  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2229  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2230  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2231  *
2232  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2233  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2234  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2235  * details.)
2236  *
2237  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2238  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2239  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2240  * because prev may have moved to another CPU.
2241  */
2242 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2243         __releases(rq->lock)
2244 {
2245         struct rq *rq = this_rq();
2246         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2247         long prev_state;
2248
2249         rq->prev_mm = NULL;
2250
2251         /*
2252          * A task struct has one reference for the use as "current".
2253          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2254          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2255          * the scheduled task must drop that reference.
2256          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2257          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2258          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2259          * be dropped twice.
2260          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2261          */
2262         prev_state = prev->state;
2263         vtime_task_switch(prev);
2264         finish_arch_switch(prev);
2265         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2266         finish_lock_switch(rq, prev);
2267         finish_arch_post_lock_switch();
2268
2269         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2270         if (mm)
2271                 mmdrop(mm);
2272         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2273                 if (prev->sched_class->task_dead)
2274                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2275
2276                 /*
2277                  * Remove function-return probe instances associated with this
2278                  * task and put them back on the free list.
2279                  */
2280                 kprobe_flush_task(prev);
2281                 put_task_struct(prev);
2282         }
2283
2284         tick_nohz_task_switch(current);
2285         return rq;
2286 }
2287
2288 #ifdef CONFIG_SMP
2289
2290 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2291 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2292 {
2293         if (rq->post_schedule) {
2294                 unsigned long flags;
2295
2296                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2297                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2298                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2299                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2300
2301                 rq->post_schedule = 0;
2302         }
2303 }
2304
2305 #else
2306
2307 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2308 {
2309 }
2310
2311 #endif
2312
2313 /**
2314  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2315  * @prev: the thread we just switched away from.
2316  */
2317 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2318         __releases(rq->lock)
2319 {
2320         struct rq *rq;
2321
2322         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2323         preempt_disable();
2324         rq = finish_task_switch(prev);
2325         post_schedule(rq);
2326         preempt_enable();
2327
2328         if (current->set_child_tid)
2329                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2330 }
2331
2332 /*
2333  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2334  */
2335 static inline struct rq *
2336 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2337                struct task_struct *next)
2338 {
2339         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2340
2341         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2342
2343         mm = next->mm;
2344         oldmm = prev->active_mm;
2345         /*
2346          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2347          * combine the page table reload and the switch backend into
2348          * one hypercall.
2349          */
2350         arch_start_context_switch(prev);
2351
2352         if (!mm) {
2353                 next->active_mm = oldmm;
2354                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2355                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2356         } else
2357                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2358
2359         if (!prev->mm) {
2360                 prev->active_mm = NULL;
2361                 rq->prev_mm = oldmm;
2362         }
2363         /*
2364          * Since the runqueue lock will be released by the next
2365          * task (which is an invalid locking op but in the case
2366          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2367          * do an early lockdep release here:
2368          */
2369         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2370
2371         context_tracking_task_switch(prev, next);
2372         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2373         switch_to(prev, next, prev);
2374         barrier();
2375
2376         return finish_task_switch(prev);
2377 }
2378
2379 /*
2380  * nr_running and nr_context_switches:
2381  *
2382  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2383  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2384  */
2385 unsigned long nr_running(void)
2386 {
2387         unsigned long i, sum = 0;
2388
2389         for_each_online_cpu(i)
2390                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2391
2392         return sum;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Check if only the current task is running on the cpu.
2397  */
2398 bool single_task_running(void)
2399 {
2400         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2401                 return true;
2402         else
2403                 return false;
2404 }
2405 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2406
2407 unsigned long long nr_context_switches(void)
2408 {
2409         int i;
2410         unsigned long long sum = 0;
2411
2412         for_each_possible_cpu(i)
2413                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2414
2415         return sum;
2416 }
2417
2418 unsigned long nr_iowait(void)
2419 {
2420         unsigned long i, sum = 0;
2421
2422         for_each_possible_cpu(i)
2423                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2424
2425         return sum;
2426 }
2427
2428 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2429 {
2430         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2431         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2432 }
2433
2434 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2435 {
2436         struct rq *this = this_rq();
2437         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2438         *load = this->cpu_load[0];
2439 }
2440
2441 #ifdef CONFIG_SMP
2442
2443 /*
2444  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2445  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2446  */
2447 void sched_exec(void)
2448 {
2449         struct task_struct *p = current;
2450         unsigned long flags;
2451         int dest_cpu;
2452
2453         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2454         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2455         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2456                 goto unlock;
2457
2458         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2459                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2460
2461                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2462                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2463                 return;
2464         }
2465 unlock:
2466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2467 }
2468
2469 #endif
2470
2471 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2472 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2473
2474 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2475 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2476
2477 /*
2478  * Return accounted runtime for the task.
2479  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2480  * pending runtime that have not been accounted yet.
2481  */
2482 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2483 {
2484         unsigned long flags;
2485         struct rq *rq;
2486         u64 ns;
2487
2488 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2489         /*
2490          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2491          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2492          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2493          *
2494          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2495          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2496          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2497          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2498          * been accounted, so we're correct here as well.
2499          */
2500         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2501                 return p->se.sum_exec_runtime;
2502 #endif
2503
2504         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2505         /*
2506          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2507          * project cycles that may never be accounted to this
2508          * thread, breaking clock_gettime().
2509          */
2510         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2511                 update_rq_clock(rq);
2512                 p->sched_class->update_curr(rq);
2513         }
2514         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2515         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2516
2517         return ns;
2518 }
2519
2520 /*
2521  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2522  * We call it with interrupts disabled.
2523  */
2524 void scheduler_tick(void)
2525 {
2526         int cpu = smp_processor_id();
2527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2528         struct task_struct *curr = rq->curr;
2529
2530         sched_clock_tick();
2531
2532         raw_spin_lock(&rq->lock);
2533         update_rq_clock(rq);
2534         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2535         update_cpu_load_active(rq);
2536         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2537
2538         perf_event_task_tick();
2539
2540 #ifdef CONFIG_SMP
2541         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2542         trigger_load_balance(rq);
2543 #endif
2544         rq_last_tick_reset(rq);
2545 }
2546
2547 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2548 /**
2549  * scheduler_tick_max_deferment
2550  *
2551  * Keep at least one tick per second when a single
2552  * active task is running because the scheduler doesn't
2553  * yet completely support full dynticks environment.
2554  *
2555  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2556  * balancing, etc... continue to move forward, even
2557  * with a very low granularity.
2558  *
2559  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2560  */
2561 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2562 {
2563         struct rq *rq = this_rq();
2564         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2565
2566         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2567
2568         if (time_before_eq(next, now))
2569                 return 0;
2570
2571         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2572 }
2573 #endif
2574
2575 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2576 {
2577         if (in_lock_functions(addr)) {
2578                 addr = CALLER_ADDR2;
2579                 if (in_lock_functions(addr))
2580                         addr = CALLER_ADDR3;
2581         }
2582         return addr;
2583 }
2584
2585 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2586                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2587
2588 void preempt_count_add(int val)
2589 {
2590 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2591         /*
2592          * Underflow?
2593          */
2594         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2595                 return;
2596 #endif
2597         __preempt_count_add(val);
2598 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2599         /*
2600          * Spinlock count overflowing soon?
2601          */
2602         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2603                                 PREEMPT_MASK - 10);
2604 #endif
2605         if (preempt_count() == val) {
2606                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2607 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2608                 current->preempt_disable_ip = ip;
2609 #endif
2610                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2611         }
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2614 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2615
2616 void preempt_count_sub(int val)
2617 {
2618 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2619         /*
2620          * Underflow?
2621          */
2622         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2623                 return;
2624         /*
2625          * Is the spinlock portion underflowing?
2626          */
2627         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2628                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2629                 return;
2630 #endif
2631
2632         if (preempt_count() == val)
2633                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2634         __preempt_count_sub(val);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2637 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2638
2639 #endif
2640
2641 /*
2642  * Print scheduling while atomic bug:
2643  */
2644 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2645 {
2646         if (oops_in_progress)
2647                 return;
2648
2649         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2650                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2651
2652         debug_show_held_locks(prev);
2653         print_modules();
2654         if (irqs_disabled())
2655                 print_irqtrace_events(prev);
2656 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2657         if (in_atomic_preempt_off()) {
2658                 pr_err("Preemption disabled at:");
2659                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2660                 pr_cont("\n");
2661         }
2662 #endif
2663         dump_stack();
2664         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2669  */
2670 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2671 {
2672 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2673         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2674 #endif
2675         /*
2676          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2677          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2678          * if we are scheduling when we should not.
2679          */
2680         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2681                 __schedule_bug(prev);
2682         rcu_sleep_check();
2683
2684         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2685
2686         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * Pick up the highest-prio task:
2691  */
2692 static inline struct task_struct *
2693 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2694 {
2695         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2696         struct task_struct *p;
2697
2698         /*
2699          * Optimization: we know that if all tasks are in
2700          * the fair class we can call that function directly:
2701          */
2702         if (likely(prev->sched_class == class &&
2703                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2704                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2705                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2706                         goto again;
2707
2708                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2709                 if (unlikely(!p))
2710                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2711
2712                 return p;
2713         }
2714
2715 again:
2716         for_each_class(class) {
2717                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2718                 if (p) {
2719                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2720                                 goto again;
2721                         return p;
2722                 }
2723         }
2724
2725         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2726 }
2727
2728 /*
2729  * __schedule() is the main scheduler function.
2730  *
2731  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2732  *
2733  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2734  *
2735  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2736  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2737  *
2738  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2739  *      interrupt handler scheduler_tick().
2740  *
2741  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2742  *      task to the run-queue and that's it.
2743  *
2744  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2745  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2746  *      called on the nearest possible occasion:
2747  *
2748  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2749  *
2750  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2751  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2752  *           spin_unlock()!)
2753  *
2754  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2755  *           preemptible context
2756  *
2757  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2758  *         then at the next:
2759  *
2760  *          - cond_resched() call
2761  *          - explicit schedule() call
2762  *          - return from syscall or exception to user-space
2763  *          - return from interrupt-handler to user-space
2764  */
2765 //void print_rb_nodes(struct rq *rq) {
2766 //      struct task_struct *p;
2767 //
2768 //      if (!rq->cfs.rb_leftmost)
2769 //              return;
2770 //
2771 //      p = pick_next_task(rq);
2772 //      if (rq->cfs.rb_leftmost)
2773 //              print_rb_nodes(rq);
2774 //      put_prev_task(rq, p);
2775 //
2776 //      printk("%i ", p->pid);
2777 //}
2778 static void __sched __schedule(void)
2779 {
2780         struct task_struct *prev, *next;
2781         unsigned long *switch_count;
2782         struct rq *rq;
2783         int i, cpu;
2784
2785 need_resched:
2786         preempt_disable();
2787         cpu = smp_processor_id();
2788         rq = cpu_rq(cpu);
2789         rcu_note_context_switch();
2790         prev = rq->curr;
2791
2792         schedule_debug(prev);
2793
2794         if (sched_feat(HRTICK))
2795                 hrtick_clear(rq);
2796
2797         /*
2798          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2799          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2800          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2801          */
2802         smp_mb__before_spinlock();
2803         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2804
2805         switch_count = &prev->nivcsw;
2806         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2807                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2808                         prev->state = TASK_RUNNING;
2809                 } else {
2810                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2811                         prev->on_rq = 0;
2812
2813                         /*
2814                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2815                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2816                          * concurrency.
2817                          */
2818                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2819                                 struct task_struct *to_wakeup;
2820
2821                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2822                                 if (to_wakeup)
2823                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2824                         }
2825                 }
2826                 switch_count = &prev->nvcsw;
2827         }
2828
2829         if (task_on_rq_queued(prev) || rq->skip_clock_update < 0)
2830                 update_rq_clock(rq);
2831
2832         next = pick_next_task(rq, prev);
2833         clear_tsk_need_resched(prev);
2834         clear_preempt_need_resched();
2835         rq->skip_clock_update = 0;
2836
2837         if (likely(prev != next)) {
2838                 rq->nr_switches++;
2839                 rq->curr = next;
2840                 ++*switch_count;
2841
2842                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2843                 cpu = cpu_of(rq);
2844         } else
2845                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2846
2847         post_schedule(rq);
2848
2849         sched_preempt_enable_no_resched();
2850         if (need_resched())
2851                 goto need_resched;
2852 }
2853
2854 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2855 {
2856         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2857                 return;
2858         /*
2859          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2860          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2861          */
2862         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2863                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2864 }
2865
2866 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2867 {
2868         struct task_struct *tsk = current;
2869
2870         sched_submit_work(tsk);
2871         __schedule();
2872 }
2873 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2874
2875 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2876 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2877 {
2878         /*
2879          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2880          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2881          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2882          * we find a better solution.
2883          *
2884          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
2885          * should warn if prev_state != IN_USER, but that will trigger
2886          * too frequently to make sense yet.
2887          */
2888         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
2889         schedule();
2890         exception_exit(prev_state);
2891 }
2892 #endif
2893
2894 /**
2895  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2896  *
2897  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2898  */
2899 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2900 {
2901         sched_preempt_enable_no_resched();
2902         schedule();
2903         preempt_disable();
2904 }
2905
2906 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2907 /*
2908  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2909  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2910  * occur there and call schedule directly.
2911  */
2912 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2913 {
2914         /*
2915          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2916          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2917          */
2918         if (likely(!preemptible()))
2919                 return;
2920
2921         do {
2922                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2923                 __schedule();
2924                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2925
2926                 /*
2927                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2928                  * between schedule and now.
2929                  */
2930                 barrier();
2931         } while (need_resched());
2932 }
2933 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2934 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2935
2936 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2937 /**
2938  * preempt_schedule_context - preempt_schedule called by tracing
2939  *
2940  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
2941  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
2942  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
2943  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
2944  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
2945  * to be called when the system is still in usermode.
2946  *
2947  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
2948  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
2949  * calling the scheduler.
2950  */
2951 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_context(void)
2952 {
2953         enum ctx_state prev_ctx;
2954
2955         if (likely(!preemptible()))
2956                 return;
2957
2958         do {
2959                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2960                 /*
2961                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
2962                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
2963                  * an infinite recursion.
2964                  */
2965                 prev_ctx = exception_enter();
2966                 __schedule();
2967                 exception_exit(prev_ctx);
2968
2969                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2970                 barrier();
2971         } while (need_resched());
2972 }
2973 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_context);
2974 #endif /* CONFIG_CONTEXT_TRACKING */
2975
2976 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2977
2978 /*
2979  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2980  * off of irq context.
2981  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2982  * protect us against recursive calling from irq.
2983  */
2984 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2985 {
2986         enum ctx_state prev_state;
2987
2988         /* Catch callers which need to be fixed */
2989         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2990
2991         prev_state = exception_enter();
2992
2993         do {
2994                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2995                 local_irq_enable();
2996                 __schedule();
2997                 local_irq_disable();
2998                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2999
3000                 /*
3001                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3002                  * between schedule and now.
3003                  */
3004                 barrier();
3005         } while (need_resched());
3006
3007         exception_exit(prev_state);
3008 }
3009
3010 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3011                           void *key)
3012 {
3013         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3014 }
3015 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3016
3017 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3018
3019 /*
3020  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3021  * @p: task
3022  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3023  *
3024  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3025  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3026  *
3027  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3028  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3029  */
3030 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3031 {
3032         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
3033         struct rq *rq;
3034         const struct sched_class *prev_class;
3035
3036         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3037
3038         rq = __task_rq_lock(p);
3039
3040         /*
3041          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3042          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3043          *
3044          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3045          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3046          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3047          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3048          * with interrupts disabled and will complete the lock
3049          * protected section without being interrupted. So there is no
3050          * real need to boost.
3051          */
3052         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3053                 WARN_ON(p != rq->curr);
3054                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3055                 goto out_unlock;
3056         }
3057
3058         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3059         oldprio = p->prio;
3060         prev_class = p->sched_class;
3061         queued = task_on_rq_queued(p);
3062         running = task_current(rq, p);
3063         if (queued)
3064                 dequeue_task(rq, p, 0);
3065         if (running)
3066                 put_prev_task(rq, p);
3067
3068         /*
3069          * Boosting condition are:
3070          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3071          *      --> -dl task blocks on mutex A
3072          *
3073          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3074          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3075          *          running task
3076          */
3077         if (dl_prio(prio)) {
3078                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3079                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3080                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3081                         p->dl.dl_boosted = 1;
3082                         p->dl.dl_throttled = 0;
3083                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3084                 } else
3085                         p->dl.dl_boosted = 0;
3086                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3087         } else if (rt_prio(prio)) {
3088                 if (dl_prio(oldprio))
3089                         p->dl.dl_boosted = 0;
3090                 if (oldprio < prio)
3091                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3092                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3093         } else {
3094                 if (dl_prio(oldprio))
3095                         p->dl.dl_boosted = 0;
3096                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3097         }
3098
3099         p->prio = prio;
3100
3101         if (running)
3102                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3103         if (queued)
3104                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3105
3106         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3107 out_unlock:
3108         __task_rq_unlock(rq);
3109 }
3110 #endif
3111
3112 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3113 {
3114         int old_prio, delta, queued;
3115         unsigned long flags;
3116         struct rq *rq;
3117
3118         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3119                 return;
3120         /*
3121          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3122          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3123          */
3124         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3125         /*
3126          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3127          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3128          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3129          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3130          */
3131         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3132                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3133                 goto out_unlock;
3134         }
3135         queued = task_on_rq_queued(p);
3136         if (queued)
3137                 dequeue_task(rq, p, 0);
3138
3139         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3140         set_load_weight(p);
3141         old_prio = p->prio;
3142         p->prio = effective_prio(p);
3143         delta = p->prio - old_prio;
3144
3145         if (queued) {
3146                 enqueue_task(rq, p, 0);
3147                 /*
3148                  * If the task increased its priority or is running and
3149                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3150                  */
3151                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3152                         resched_curr(rq);
3153         }
3154 out_unlock:
3155         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3156 }
3157 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3158
3159 /*
3160  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3161  * @p: task
3162  * @nice: nice value
3163  */
3164 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3165 {
3166         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3167         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3168
3169         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3170                 capable(CAP_SYS_NICE));
3171 }
3172
3173 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3174
3175 /*
3176  * sys_nice - change the priority of the current process.
3177  * @increment: priority increment
3178  *
3179  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3180  * does similar things.
3181  */
3182 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3183 {
3184         long nice, retval;
3185
3186         /*
3187          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3188          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3189          * and we have a single winner.
3190          */
3191         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3192         nice = task_nice(current) + increment;
3193
3194         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3195         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3196                 return -EPERM;
3197
3198         retval = security_task_setnice(current, nice);
3199         if (retval)
3200                 return retval;
3201
3202         set_user_nice(current, nice);
3203         return 0;
3204 }
3205
3206 #endif
3207
3208 /**
3209  * task_prio - return the priority value of a given task.
3210  * @p: the task in question.
3211  *
3212  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3213  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3214  * around 0, value goes from -16 to +15.
3215  */
3216 int task_prio(const struct task_struct *p)
3217 {
3218         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3219 }
3220
3221 /**
3222  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3223  * @cpu: the processor in question.
3224  *
3225  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3226  */
3227 int idle_cpu(int cpu)
3228 {
3229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3230
3231         if (rq->curr != rq->idle)
3232                 return 0;
3233
3234         if (rq->nr_running)
3235                 return 0;
3236
3237 #ifdef CONFIG_SMP
3238         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3239                 return 0;
3240 #endif
3241
3242         return 1;
3243 }
3244
3245 /**
3246  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3247  * @cpu: the processor in question.
3248  *
3249  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3250  */
3251 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3252 {
3253         return cpu_rq(cpu)->idle;
3254 }
3255
3256 /**
3257  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3258  * @pid: the pid in question.
3259  *
3260  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3261  */
3262 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3263 {
3264         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3265 }
3266
3267 /*
3268  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3269  * SCHED_DEADLINE task.
3270  *
3271  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3272  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3273  * for the first time with its new policy.
3274  */
3275 static void
3276 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3277 {
3278         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3279
3280         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3281         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3282         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3283         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3284         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3285
3286         /*
3287          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3288          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3289          *
3290          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3291          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3292          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3293          * amount.
3294          *
3295          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3296          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3297          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3298          * before the current scheduling deadline.
3299          *
3300          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3301          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3302          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3303          * consume more than promised.
3304          */
3305 }
3306
3307 /*
3308  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3309  * it calls know not to change it.
3310  */
3311 #define SETPARAM_POLICY -1
3312
3313 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3314                 const struct sched_attr *attr)
3315 {
3316         int policy = attr->sched_policy;
3317
3318         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3319                 policy = p->policy;
3320
3321         p->policy = policy;
3322
3323         if (dl_policy(policy))
3324                 __setparam_dl(p, attr);
3325         else if (fair_policy(policy))
3326                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3327
3328         /*
3329          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3330          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3331          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3332          */
3333         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3334         p->normal_prio = normal_prio(p);
3335         set_load_weight(p);
3336 }
3337
3338 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3339 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3340                            const struct sched_attr *attr)
3341 {
3342         __setscheduler_params(p, attr);
3343
3344         /*
3345          * If we get here, there was no pi waiters boosting the
3346          * task. It is safe to use the normal prio.
3347          */
3348         p->prio = normal_prio(p);
3349
3350         if (dl_prio(p->prio))
3351                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3352         else if (rt_prio(p->prio))
3353                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3354         else
3355                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3356 }
3357
3358 static void
3359 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3360 {
3361         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3362
3363         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3364         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3365         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3366         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3367         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3368 }
3369
3370 /*
3371  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3372  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3373  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3374  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3375  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3376  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3377  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3378  * sched_period, as the latter can be zero).
3379  */
3380 static bool
3381 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3382 {
3383         /* deadline != 0 */
3384         if (attr->sched_deadline == 0)
3385                 return false;
3386
3387         /*
3388          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3389          * that big.
3390          */
3391         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3392                 return false;
3393
3394         /*
3395          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3396          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3397          */
3398         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3399             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3400                 return false;
3401
3402         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3403         if ((attr->sched_period != 0 &&
3404              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3405             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3406                 return false;
3407
3408         return true;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * check the target process has a UID that matches the current process's
3413  */
3414 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3415 {
3416         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3417         bool match;
3418
3419         rcu_read_lock();
3420         pcred = __task_cred(p);
3421         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3422                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3423         rcu_read_unlock();
3424         return match;
3425 }
3426
3427 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3428                                 const struct sched_attr *attr,
3429                                 bool user)
3430 {
3431         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3432                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3433         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3434         int policy = attr->sched_policy;
3435         unsigned long flags;
3436         const struct sched_class *prev_class;
3437         struct rq *rq;
3438         int reset_on_fork;
3439
3440         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3441         BUG_ON(in_interrupt());
3442 recheck:
3443         /* double check policy once rq lock held */
3444         if (policy < 0) {
3445                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3446                 policy = oldpolicy = p->policy;
3447         } else {
3448                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3449
3450                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3451                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3452                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3453                                 policy != SCHED_IDLE)
3454                         return -EINVAL;
3455         }
3456
3457         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3458                 return -EINVAL;
3459
3460         /*
3461          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3462          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3463          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3464          */
3465         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3466             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3467                 return -EINVAL;
3468         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3469             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3470                 return -EINVAL;
3471
3472         /*
3473          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3474          */
3475         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3476                 if (fair_policy(policy)) {
3477                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3478                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3479                                 return -EPERM;
3480                 }
3481
3482                 if (rt_policy(policy)) {
3483                         unsigned long rlim_rtprio =
3484                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3485
3486                         /* can't set/change the rt policy */
3487                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3488                                 return -EPERM;
3489
3490                         /* can't increase priority */
3491                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3492                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3493                                 return -EPERM;
3494                 }
3495
3496                  /*
3497                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3498                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3499                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3500                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3501                   */
3502                 if (dl_policy(policy))
3503                         return -EPERM;
3504
3505                 /*
3506                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3507                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3508                  */
3509                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3510                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3511                                 return -EPERM;
3512                 }
3513
3514                 /* can't change other user's priorities */
3515                 if (!check_same_owner(p))
3516                         return -EPERM;
3517
3518                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3519                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3520                         return -EPERM;
3521         }
3522
3523         if (user) {
3524                 retval = security_task_setscheduler(p);
3525                 if (retval)
3526                         return retval;
3527         }
3528
3529         /*
3530          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3531          * changing the priority of the task:
3532          *
3533          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3534          * runqueue lock must be held.
3535          */
3536         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3537
3538         /*
3539          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3540          */
3541         if (p == rq->stop) {
3542                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3543                 return -EINVAL;
3544         }
3545
3546         /*
3547          * If not changing anything there's no need to proceed further,
3548          * but store a possible modification of reset_on_fork.
3549          */
3550         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3551                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
3552                         goto change;
3553                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3554                         goto change;
3555                 if (dl_policy(policy))
3556                         goto change;
3557
3558                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3559                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3560                 return 0;
3561         }
3562 change:
3563
3564         if (user) {
3565 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3566                 /*
3567                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3568                  * assigned.
3569                  */
3570                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3571                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3572                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3573                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3574                         return -EPERM;
3575                 }
3576 #endif
3577 #ifdef CONFIG_SMP
3578                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3579                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3580
3581                         /*
3582                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3583                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3584                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3585                          */
3586                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3587                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3588                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3589                                 return -EPERM;
3590                         }
3591                 }
3592 #endif
3593         }
3594
3595         /* recheck policy now with rq lock held */
3596         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3597                 policy = oldpolicy = -1;
3598                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3599                 goto recheck;
3600         }
3601
3602         /*
3603          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3604          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3605          * is available.
3606          */
3607         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3608                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3609                 return -EBUSY;
3610         }
3611
3612         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3613         oldprio = p->prio;
3614
3615         /*
3616          * Special case for priority boosted tasks.
3617          *
3618          * If the new priority is lower or equal (user space view)
3619          * than the current (boosted) priority, we just store the new
3620          * normal parameters and do not touch the scheduler class and
3621          * the runqueue. This will be done when the task deboost
3622          * itself.
3623          */
3624         if (rt_mutex_check_prio(p, newprio)) {
3625                 __setscheduler_params(p, attr);
3626                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3627                 return 0;
3628         }
3629
3630         queued = task_on_rq_queued(p);
3631         running = task_current(rq, p);
3632         if (queued)
3633                 dequeue_task(rq, p, 0);
3634         if (running)
3635                 put_prev_task(rq, p);
3636
3637         prev_class = p->sched_class;
3638         __setscheduler(rq, p, attr);
3639
3640         if (running)
3641                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3642         if (queued) {
3643                 /*
3644                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
3645                  * increased (user space view).
3646                  */
3647                 enqueue_task(rq, p, oldprio <= p->prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3648         }
3649
3650         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3651         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3652
3653         rt_mutex_adjust_pi(p);
3654
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3659                                const struct sched_param *param, bool check)
3660 {
3661         struct sched_attr attr = {
3662                 .sched_policy   = policy,
3663                 .sched_priority = param->sched_priority,
3664                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3665         };
3666
3667         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
3668         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
3669                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3670                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3671                 attr.sched_policy = policy;
3672         }
3673
3674         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3675 }
3676 /**
3677  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3678  * @p: the task in question.
3679  * @policy: new policy.
3680  * @param: structure containing the new RT priority.
3681  *
3682  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3683  *
3684  * NOTE that the task may be already dead.
3685  */
3686 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3687                        const struct sched_param *param)
3688 {
3689         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3690 }
3691 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3692
3693 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3694 {
3695         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3696 }
3697 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3698
3699 /**
3700  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3701  * @p: the task in question.
3702  * @policy: new policy.
3703  * @param: structure containing the new RT priority.
3704  *
3705  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3706  * current context has permission.  For example, this is needed in
3707  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
3708  * but our caller might not have that capability.
3709  *
3710  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3711  */
3712 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
3713                                const struct sched_param *param)
3714 {
3715         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
3716 }
3717
3718 static int
3719 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3720 {
3721         struct sched_param lparam;
3722         struct task_struct *p;
3723         int retval;
3724
3725         if (!param || pid < 0)
3726                 return -EINVAL;
3727         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3728                 return -EFAULT;
3729
3730         rcu_read_lock();
3731         retval = -ESRCH;
3732         p = find_process_by_pid(pid);
3733         if (p != NULL)
3734                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3735         rcu_read_unlock();
3736
3737         return retval;
3738 }
3739
3740 /*
3741  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
3742  */
3743 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3744                            struct sched_attr *attr)
3745 {
3746         u32 size;
3747         int ret;
3748
3749         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
3750                 return -EFAULT;
3751
3752         /*
3753          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
3754          */
3755         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
3756
3757         ret = get_user(size, &uattr->size);
3758         if (ret)
3759                 return ret;
3760
3761         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
3762                 goto err_size;
3763
3764         if (!size)              /* abi compat */
3765                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
3766
3767         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
3768                 goto err_size;
3769
3770         /*
3771          * If we're handed a bigger struct than we know of,
3772          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
3773          * user-space does not rely on any kernel feature
3774          * extensions we dont know about yet.
3775          */
3776         if (size > sizeof(*attr)) {
3777                 unsigned char __user *addr;
3778                 unsigned char __user *end;
3779                 unsigned char val;
3780
3781                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
3782                 end  = (void __user *)uattr + size;
3783
3784                 for (; addr < end; addr++) {
3785                         ret = get_user(val, addr);
3786                         if (ret)
3787                                 return ret;
3788                         if (val)
3789                                 goto err_size;
3790                 }
3791                 size = sizeof(*attr);
3792         }
3793
3794         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
3795         if (ret)
3796                 return -EFAULT;
3797
3798         /*
3799          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
3800          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
3801          */
3802         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3803
3804         return 0;
3805
3806 err_size:
3807         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
3808         return -E2BIG;
3809 }
3810
3811 /**
3812  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3813  * @pid: the pid in question.
3814  * @policy: new policy.
3815  * @param: structure containing the new RT priority.
3816  *
3817  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3818  */
3819 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
3820                 struct sched_param __user *, param)
3821 {
3822         /* negative values for policy are not valid */
3823         if (policy < 0)
3824                 return -EINVAL;
3825
3826         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3827 }
3828
3829 /**
3830  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3831  * @pid: the pid in question.
3832  * @param: structure containing the new RT priority.
3833  *
3834  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3835  */
3836 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3837 {
3838         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
3839 }
3840
3841 /**
3842  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
3843  * @pid: the pid in question.
3844  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3845  * @flags: for future extension.
3846  */
3847 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3848                                unsigned int, flags)
3849 {
3850         struct sched_attr attr;
3851         struct task_struct *p;
3852         int retval;
3853
3854         if (!uattr || pid < 0 || flags)
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
3858         if (retval)
3859                 return retval;
3860
3861         if ((int)attr.sched_policy < 0)
3862                 return -EINVAL;
3863
3864         rcu_read_lock();
3865         retval = -ESRCH;
3866         p = find_process_by_pid(pid);
3867         if (p != NULL)
3868                 retval = sched_setattr(p, &attr);
3869         rcu_read_unlock();
3870
3871         return retval;
3872 }
3873
3874 /**
3875  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3876  * @pid: the pid in question.
3877  *
3878  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
3879  * code.
3880  */
3881 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
3882 {
3883         struct task_struct *p;
3884         int retval;
3885
3886         if (pid < 0)
3887                 return -EINVAL;
3888
3889         retval = -ESRCH;
3890         rcu_read_lock();
3891         p = find_process_by_pid(pid);
3892         if (p) {
3893                 retval = security_task_getscheduler(p);
3894                 if (!retval)
3895                         retval = p->policy
3896                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
3897         }
3898         rcu_read_unlock();
3899         return retval;
3900 }
3901
3902 /**
3903  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
3904  * @pid: the pid in question.
3905  * @param: structure containing the RT priority.
3906  *
3907  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
3908  * code.
3909  */
3910 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
3911 {
3912         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
3913         struct task_struct *p;
3914         int retval;
3915
3916         if (!param || pid < 0)
3917                 return -EINVAL;
3918
3919         rcu_read_lock();
3920         p = find_process_by_pid(pid);
3921         retval = -ESRCH;
3922         if (!p)
3923                 goto out_unlock;
3924
3925         retval = security_task_getscheduler(p);
3926         if (retval)
3927                 goto out_unlock;
3928
3929         if (task_has_rt_policy(p))
3930                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
3931         rcu_read_unlock();
3932
3933         /*
3934          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3935          */
3936         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3937
3938         return retval;
3939
3940 out_unlock:
3941         rcu_read_unlock();
3942         return retval;
3943 }
3944
3945 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
3946                            struct sched_attr *attr,
3947                            unsigned int usize)
3948 {
3949         int ret;
3950
3951         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
3952                 return -EFAULT;
3953
3954         /*
3955          * If we're handed a smaller struct than we know of,
3956          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
3957          * user-space does not get uncomplete information.
3958          */
3959         if (usize < sizeof(*attr)) {
3960                 unsigned char *addr;
3961                 unsigned char *end;
3962
3963                 addr = (void *)attr + usize;
3964                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
3965
3966                 for (; addr < end; addr++) {
3967                         if (*addr)
3968                                 return -EFBIG;
3969                 }
3970
3971                 attr->size = usize;
3972         }
3973
3974         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
3975         if (ret)
3976                 return -EFAULT;
3977
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 /**
3982  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
3983  * @pid: the pid in question.
3984  * @uattr: structure containing the extended parameters.
3985  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
3986  * @flags: for future extension.
3987  */
3988 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
3989                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
3990 {
3991         struct sched_attr attr = {
3992                 .size = sizeof(struct sched_attr),
3993         };
3994         struct task_struct *p;
3995         int retval;
3996
3997         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
3998             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
3999                 return -EINVAL;
4000
4001         rcu_read_lock();
4002         p = find_process_by_pid(pid);
4003         retval = -ESRCH;
4004         if (!p)
4005                 goto out_unlock;
4006
4007         retval = security_task_getscheduler(p);
4008         if (retval)
4009                 goto out_unlock;
4010
4011         attr.sched_policy = p->policy;
4012         if (p->sched_reset_on_fork)
4013                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4014         if (task_has_dl_policy(p))
4015                 __getparam_dl(p, &attr);
4016         else if (task_has_rt_policy(p))
4017                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4018         else
4019                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4020
4021         rcu_read_unlock();
4022
4023         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4024         return retval;
4025
4026 out_unlock:
4027         rcu_read_unlock();
4028         return retval;
4029 }
4030
4031 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4032 {
4033         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4034         struct task_struct *p;
4035         int retval;
4036
4037         rcu_read_lock();
4038