123673291ffbb160734ed889b934d557611a1cf1
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / 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         lockdep_assert_held(&rq->lock);
123
124         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
125                 return;
126
127         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
128         if (delta < 0)
129                 return;
130         rq->clock += delta;
131         update_rq_clock_task(rq, delta);
132 }
133
134 /*
135  * Debugging: various feature bits
136  */
137
138 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
139         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
140
141 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
142 #include "features.h"
143         0;
144
145 #undef SCHED_FEAT
146
147 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
148 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
149         #name ,
150
151 static const char * const sched_feat_names[] = {
152 #include "features.h"
153 };
154
155 #undef SCHED_FEAT
156
157 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
158 {
159         int i;
160
161         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
162                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
163                         seq_puts(m, "NO_");
164                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
165         }
166         seq_puts(m, "\n");
167
168         return 0;
169 }
170
171 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
172
173 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
174 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
175
176 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
177         jump_label_key__##enabled ,
178
179 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
180 #include "features.h"
181 };
182
183 #undef SCHED_FEAT
184
185 static void sched_feat_disable(int i)
186 {
187         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
188                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
189 }
190
191 static void sched_feat_enable(int i)
192 {
193         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
194                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
195 }
196 #else
197 static void sched_feat_disable(int i) { };
198 static void sched_feat_enable(int i) { };
199 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
200
201 static int sched_feat_set(char *cmp)
202 {
203         int i;
204         int neg = 0;
205
206         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
207                 neg = 1;
208                 cmp += 3;
209         }
210
211         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
212                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
213                         if (neg) {
214                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
215                                 sched_feat_disable(i);
216                         } else {
217                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
218                                 sched_feat_enable(i);
219                         }
220                         break;
221                 }
222         }
223
224         return i;
225 }
226
227 static ssize_t
228 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
229                 size_t cnt, loff_t *ppos)
230 {
231         char buf[64];
232         char *cmp;
233         int i;
234         struct inode *inode;
235
236         if (cnt > 63)
237                 cnt = 63;
238
239         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
240                 return -EFAULT;
241
242         buf[cnt] = 0;
243         cmp = strstrip(buf);
244
245         /* Ensure the static_key remains in a consistent state */
246         inode = file_inode(filp);
247         mutex_lock(&inode->i_mutex);
248         i = sched_feat_set(cmp);
249         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
250         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
251                 return -EINVAL;
252
253         *ppos += cnt;
254
255         return cnt;
256 }
257
258 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
259 {
260         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
261 }
262
263 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
264         .open           = sched_feat_open,
265         .write          = sched_feat_write,
266         .read           = seq_read,
267         .llseek         = seq_lseek,
268         .release        = single_release,
269 };
270
271 static __init int sched_init_debug(void)
272 {
273         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
274                         &sched_feat_fops);
275
276         return 0;
277 }
278 late_initcall(sched_init_debug);
279 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
280
281 /*
282  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
283  * Limited because this is done with IRQs disabled.
284  */
285 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
286
287 /*
288  * period over which we average the RT time consumption, measured
289  * in ms.
290  *
291  * default: 1s
292  */
293 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
294
295 /*
296  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
297  * default: 1s
298  */
299 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
300
301 __read_mostly int scheduler_running;
302
303 /*
304  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
305  * default: 0.95s
306  */
307 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
308
309 /* cpus with isolated domains */
310 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
311
312 /*
313  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
314  */
315 static struct rq *this_rq_lock(void)
316         __acquires(rq->lock)
317 {
318         struct rq *rq;
319
320         local_irq_disable();
321         rq = this_rq();
322         raw_spin_lock(&rq->lock);
323
324         return rq;
325 }
326
327 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
328 /*
329  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
330  */
331
332 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
333 {
334         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
335                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
336 }
337
338 /*
339  * High-resolution timer tick.
340  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
341  */
342 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
343 {
344         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
345
346         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
347
348         raw_spin_lock(&rq->lock);
349         update_rq_clock(rq);
350         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
351         raw_spin_unlock(&rq->lock);
352
353         return HRTIMER_NORESTART;
354 }
355
356 #ifdef CONFIG_SMP
357
358 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
359 {
360         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
361         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
362
363         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
364 }
365
366 /*
367  * called from hardirq (IPI) context
368  */
369 static void __hrtick_start(void *arg)
370 {
371         struct rq *rq = arg;
372
373         raw_spin_lock(&rq->lock);
374         __hrtick_restart(rq);
375         rq->hrtick_csd_pending = 0;
376         raw_spin_unlock(&rq->lock);
377 }
378
379 /*
380  * Called to set the hrtick timer state.
381  *
382  * called with rq->lock held and irqs disabled
383  */
384 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
385 {
386         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
387         ktime_t time;
388         s64 delta;
389
390         /*
391          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
392          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
393          */
394         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
395         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
396
397         hrtimer_set_expires(timer, time);
398
399         if (rq == this_rq()) {
400                 __hrtick_restart(rq);
401         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
402                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
403                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
404         }
405 }
406
407 static int
408 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
409 {
410         int cpu = (int)(long)hcpu;
411
412         switch (action) {
413         case CPU_UP_CANCELED:
414         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
415         case CPU_DOWN_PREPARE:
416         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
417         case CPU_DEAD:
418         case CPU_DEAD_FROZEN:
419                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
420                 return NOTIFY_OK;
421         }
422
423         return NOTIFY_DONE;
424 }
425
426 static __init void init_hrtick(void)
427 {
428         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
429 }
430 #else
431 /*
432  * Called to set the hrtick timer state.
433  *
434  * called with rq->lock held and irqs disabled
435  */
436 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
437 {
438         /*
439          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
440          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
441          */
442         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
443         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
444                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
445 }
446
447 static inline void init_hrtick(void)
448 {
449 }
450 #endif /* CONFIG_SMP */
451
452 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
453 {
454 #ifdef CONFIG_SMP
455         rq->hrtick_csd_pending = 0;
456
457         rq->hrtick_csd.flags = 0;
458         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
459         rq->hrtick_csd.info = rq;
460 #endif
461
462         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
463         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
464 }
465 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
466 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
467 {
468 }
469
470 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
471 {
472 }
473
474 static inline void init_hrtick(void)
475 {
476 }
477 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
478
479 /*
480  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
481  */
482 #define fetch_or(ptr, val)                                              \
483 ({      typeof(*(ptr)) __old, __val = *(ptr);                           \
484         for (;;) {                                                      \
485                 __old = cmpxchg((ptr), __val, __val | (val));           \
486                 if (__old == __val)                                     \
487                         break;                                          \
488                 __val = __old;                                          \
489         }                                                               \
490         __old;                                                          \
491 })
492
493 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
494 /*
495  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
496  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
497  * spurious IPIs.
498  */
499 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
500 {
501         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
502         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
503 }
504
505 /*
506  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
507  *
508  * If this returns true, then the idle task promises to call
509  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
510  */
511 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
512 {
513         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
514         typeof(ti->flags) old, val = ACCESS_ONCE(ti->flags);
515
516         for (;;) {
517                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
518                         return false;
519                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
520                         return true;
521                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
522                 if (old == val)
523                         break;
524                 val = old;
525         }
526         return true;
527 }
528
529 #else
530 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
531 {
532         set_tsk_need_resched(p);
533         return true;
534 }
535
536 #ifdef CONFIG_SMP
537 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
538 {
539         return false;
540 }
541 #endif
542 #endif
543
544 /*
545  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
546  *
547  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
548  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
549  * the target CPU.
550  */
551 void resched_curr(struct rq *rq)
552 {
553         struct task_struct *curr = rq->curr;
554         int cpu;
555
556         lockdep_assert_held(&rq->lock);
557
558         if (test_tsk_need_resched(curr))
559                 return;
560
561         cpu = cpu_of(rq);
562
563         if (cpu == smp_processor_id()) {
564                 set_tsk_need_resched(curr);
565                 set_preempt_need_resched();
566                 return;
567         }
568
569         if (set_nr_and_not_polling(curr))
570                 smp_send_reschedule(cpu);
571         else
572                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
573 }
574
575 void resched_cpu(int cpu)
576 {
577         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
578         unsigned long flags;
579
580         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
581                 return;
582         resched_curr(rq);
583         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
584 }
585
586 #ifdef CONFIG_SMP
587 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
588 /*
589  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
590  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
591  *
592  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
593  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
594  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
595  */
596 int get_nohz_timer_target(int pinned)
597 {
598         int cpu = smp_processor_id();
599         int i;
600         struct sched_domain *sd;
601
602         if (pinned || !get_sysctl_timer_migration() || !idle_cpu(cpu))
603                 return cpu;
604
605         rcu_read_lock();
606         for_each_domain(cpu, sd) {
607                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
608                         if (!idle_cpu(i)) {
609                                 cpu = i;
610                                 goto unlock;
611                         }
612                 }
613         }
614 unlock:
615         rcu_read_unlock();
616         return cpu;
617 }
618 /*
619  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
620  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
621  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
622  * idle system the next event might even be infinite time into the
623  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
624  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
625  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
626  * wheel for the next timer event.
627  */
628 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
629 {
630         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
631
632         if (cpu == smp_processor_id())
633                 return;
634
635         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
636                 smp_send_reschedule(cpu);
637         else
638                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
639 }
640
641 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
642 {
643         /*
644          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
645          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
646          * If needed we can still optimize that later with an
647          * empty IRQ.
648          */
649         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
650                 if (cpu != smp_processor_id() ||
651                     tick_nohz_tick_stopped())
652                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
653                 return true;
654         }
655
656         return false;
657 }
658
659 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
660 {
661         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
662                 wake_up_idle_cpu(cpu);
663 }
664
665 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
666 {
667         int cpu = smp_processor_id();
668
669         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
670                 return false;
671
672         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
673                 return true;
674
675         /*
676          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
677          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
678          */
679         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
680         return false;
681 }
682
683 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
684
685 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
686 {
687         return false;
688 }
689
690 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
691
692 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
693 bool sched_can_stop_tick(void)
694 {
695         /*
696          * FIFO realtime policy runs the highest priority task. Other runnable
697          * tasks are of a lower priority. The scheduler tick does nothing.
698          */
699         if (current->policy == SCHED_FIFO)
700                 return true;
701
702         /*
703          * Round-robin realtime tasks time slice with other tasks at the same
704          * realtime priority. Is this task the only one at this priority?
705          */
706         if (current->policy == SCHED_RR) {
707                 struct sched_rt_entity *rt_se = &current->rt;
708
709                 return rt_se->run_list.prev == rt_se->run_list.next;
710         }
711
712         /*
713          * More than one running task need preemption.
714          * nr_running update is assumed to be visible
715          * after IPI is sent from wakers.
716          */
717         if (this_rq()->nr_running > 1)
718                 return false;
719
720         return true;
721 }
722 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
723
724 void sched_avg_update(struct rq *rq)
725 {
726         s64 period = sched_avg_period();
727
728         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
729                 /*
730                  * Inline assembly required to prevent the compiler
731                  * optimising this loop into a divmod call.
732                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
733                  */
734                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
735                 rq->age_stamp += period;
736                 rq->rt_avg /= 2;
737         }
738 }
739
740 #endif /* CONFIG_SMP */
741
742 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
743                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
744 /*
745  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
746  * node and @up when leaving it for the final time.
747  *
748  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
749  */
750 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
751                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
752 {
753         struct task_group *parent, *child;
754         int ret;
755
756         parent = from;
757
758 down:
759         ret = (*down)(parent, data);
760         if (ret)
761                 goto out;
762         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
763                 parent = child;
764                 goto down;
765
766 up:
767                 continue;
768         }
769         ret = (*up)(parent, data);
770         if (ret || parent == from)
771                 goto out;
772
773         child = parent;
774         parent = parent->parent;
775         if (parent)
776                 goto up;
777 out:
778         return ret;
779 }
780
781 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
782 {
783         return 0;
784 }
785 #endif
786
787 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
788 {
789         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
790         struct load_weight *load = &p->se.load;
791
792         /*
793          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
794          */
795         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
796                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
797                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
798                 return;
799         }
800
801         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
802         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
803 }
804
805 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
806 {
807         update_rq_clock(rq);
808         sched_info_queued(rq, p);
809         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
810 }
811
812 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
813 {
814         update_rq_clock(rq);
815         sched_info_dequeued(rq, p);
816         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
817 }
818
819 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
820 {
821         if (task_contributes_to_load(p))
822                 rq->nr_uninterruptible--;
823
824         enqueue_task(rq, p, flags);
825 }
826
827 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
828 {
829         if (task_contributes_to_load(p))
830                 rq->nr_uninterruptible++;
831
832         dequeue_task(rq, p, flags);
833 }
834
835 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
836 {
837 /*
838  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
839  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
840  */
841 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
842         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
843 #endif
844 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
845         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
846
847         /*
848          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
849          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
850          * {soft,}irq region.
851          *
852          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
853          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
854          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
855          * monotonic.
856          *
857          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
858          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
859          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
860          * atomic ops.
861          */
862         if (irq_delta > delta)
863                 irq_delta = delta;
864
865         rq->prev_irq_time += irq_delta;
866         delta -= irq_delta;
867 #endif
868 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
869         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
870                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
871                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
872
873                 if (unlikely(steal > delta))
874                         steal = delta;
875
876                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
877                 delta -= steal;
878         }
879 #endif
880
881         rq->clock_task += delta;
882
883 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
884         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
885                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
886 #endif
887 }
888
889 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
890 {
891         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
892         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
893
894         if (stop) {
895                 /*
896                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
897                  * userspace knows about and won't get confused about.
898                  *
899                  * Also, it will make PI more or less work without too
900                  * much confusion -- but then, stop work should not
901                  * rely on PI working anyway.
902                  */
903                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
904
905                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
906         }
907
908         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
909
910         if (old_stop) {
911                 /*
912                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
913                  * it can die in pieces.
914                  */
915                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
916         }
917 }
918
919 /*
920  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
921  */
922 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
923 {
924         return p->static_prio;
925 }
926
927 /*
928  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
929  * without taking RT-inheritance into account. Might be
930  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
931  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
932  * estimator recalculates.
933  */
934 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
935 {
936         int prio;
937
938         if (task_has_dl_policy(p))
939                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
940         else if (task_has_rt_policy(p))
941                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
942         else
943                 prio = __normal_prio(p);
944         return prio;
945 }
946
947 /*
948  * Calculate the current priority, i.e. the priority
949  * taken into account by the scheduler. This value might
950  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
951  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
952  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
953  */
954 static int effective_prio(struct task_struct *p)
955 {
956         p->normal_prio = normal_prio(p);
957         /*
958          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
959          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
960          * to the normal priority:
961          */
962         if (!rt_prio(p->prio))
963                 return p->normal_prio;
964         return p->prio;
965 }
966
967 /**
968  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
969  * @p: the task in question.
970  *
971  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
972  */
973 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
974 {
975         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
976 }
977
978 /*
979  * Can drop rq->lock because from sched_class::switched_from() methods drop it.
980  */
981 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
982                                        const struct sched_class *prev_class,
983                                        int oldprio)
984 {
985         if (prev_class != p->sched_class) {
986                 if (prev_class->switched_from)
987                         prev_class->switched_from(rq, p);
988                 /* Possble rq->lock 'hole'.  */
989                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
990         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
991                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
992 }
993
994 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
995 {
996         const struct sched_class *class;
997
998         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
999                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
1000         } else {
1001                 for_each_class(class) {
1002                         if (class == rq->curr->sched_class)
1003                                 break;
1004                         if (class == p->sched_class) {
1005                                 resched_curr(rq);
1006                                 break;
1007                         }
1008                 }
1009         }
1010
1011         /*
1012          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
1013          * this case, we can save a useless back to back clock update.
1014          */
1015         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
1016                 rq_clock_skip_update(rq, true);
1017 }
1018
1019 #ifdef CONFIG_SMP
1020 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1021 {
1022 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1023         /*
1024          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1025          * ttwu() will sort out the placement.
1026          */
1027         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1028                         !p->on_rq);
1029
1030 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1031         /*
1032          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1033          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1034          *
1035          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1036          * see task_group().
1037          *
1038          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1039          * task_rq_lock().
1040          */
1041         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1042                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1043 #endif
1044 #endif
1045
1046         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1047
1048         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1049                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1050                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1051                 p->se.nr_migrations++;
1052                 perf_sw_event_sched(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 0);
1053         }
1054
1055         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1056 }
1057
1058 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1059 {
1060         if (task_on_rq_queued(p)) {
1061                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1062
1063                 src_rq = task_rq(p);
1064                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1065
1066                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1067                 set_task_cpu(p, cpu);
1068                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1069                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1070         } else {
1071                 /*
1072                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1073                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1074                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1075                  */
1076                 p->wake_cpu = cpu;
1077         }
1078 }
1079
1080 struct migration_swap_arg {
1081         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1082         int src_cpu, dst_cpu;
1083 };
1084
1085 static int migrate_swap_stop(void *data)
1086 {
1087         struct migration_swap_arg *arg = data;
1088         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1089         int ret = -EAGAIN;
1090
1091         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1092         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1093
1094         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1095                         &arg->dst_task->pi_lock);
1096         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1097         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1098                 goto unlock;
1099
1100         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1101                 goto unlock;
1102
1103         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1104                 goto unlock;
1105
1106         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1107                 goto unlock;
1108
1109         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1110         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1111
1112         ret = 0;
1113
1114 unlock:
1115         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1116         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1117         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1118
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Cross migrate two tasks
1124  */
1125 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1126 {
1127         struct migration_swap_arg arg;
1128         int ret = -EINVAL;
1129
1130         arg = (struct migration_swap_arg){
1131                 .src_task = cur,
1132                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1133                 .dst_task = p,
1134                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1135         };
1136
1137         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1138                 goto out;
1139
1140         /*
1141          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1142          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1143          */
1144         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1145                 goto out;
1146
1147         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1148                 goto out;
1149
1150         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1151                 goto out;
1152
1153         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1154         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1155
1156 out:
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 struct migration_arg {
1161         struct task_struct *task;
1162         int dest_cpu;
1163 };
1164
1165 static int migration_cpu_stop(void *data);
1166
1167 /*
1168  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1169  *
1170  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1171  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1172  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1173  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1174  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1175  * @p has remained unscheduled the whole time.
1176  *
1177  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1178  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1179  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1180  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1181  * waiting to become inactive.
1182  */
1183 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1184 {
1185         unsigned long flags;
1186         int running, queued;
1187         unsigned long ncsw;
1188         struct rq *rq;
1189
1190         for (;;) {
1191                 /*
1192                  * We do the initial early heuristics without holding
1193                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1194                  * the runqueue lock when things look like they will
1195                  * work out!
1196                  */
1197                 rq = task_rq(p);
1198
1199                 /*
1200                  * If the task is actively running on another CPU
1201                  * still, just relax and busy-wait without holding
1202                  * any locks.
1203                  *
1204                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1205                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1206                  * But we don't care, since "task_running()" will
1207                  * return false if the runqueue has changed and p
1208                  * is actually now running somewhere else!
1209                  */
1210                 while (task_running(rq, p)) {
1211                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1212                                 return 0;
1213                         cpu_relax();
1214                 }
1215
1216                 /*
1217                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1218                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1219                  * just go back and repeat.
1220                  */
1221                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1222                 trace_sched_wait_task(p);
1223                 running = task_running(rq, p);
1224                 queued = task_on_rq_queued(p);
1225                 ncsw = 0;
1226                 if (!match_state || p->state == match_state)
1227                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1228                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1229
1230                 /*
1231                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1232                  */
1233                 if (unlikely(!ncsw))
1234                         break;
1235
1236                 /*
1237                  * Was it really running after all now that we
1238                  * checked with the proper locks actually held?
1239                  *
1240                  * Oops. Go back and try again..
1241                  */
1242                 if (unlikely(running)) {
1243                         cpu_relax();
1244                         continue;
1245                 }
1246
1247                 /*
1248                  * It's not enough that it's not actively running,
1249                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1250                  * preempted!
1251                  *
1252                  * So if it was still runnable (but just not actively
1253                  * running right now), it's preempted, and we should
1254                  * yield - it could be a while.
1255                  */
1256                 if (unlikely(queued)) {
1257                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1258
1259                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1260                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1261                         continue;
1262                 }
1263
1264                 /*
1265                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1266                  * runnable, which means that it will never become
1267                  * running in the future either. We're all done!
1268                  */
1269                 break;
1270         }
1271
1272         return ncsw;
1273 }
1274
1275 /***
1276  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1277  * @p: the to-be-kicked thread
1278  *
1279  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1280  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1281  *
1282  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1283  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1284  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1285  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1286  * achieved as well.
1287  */
1288 void kick_process(struct task_struct *p)
1289 {
1290         int cpu;
1291
1292         preempt_disable();
1293         cpu = task_cpu(p);
1294         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1295                 smp_send_reschedule(cpu);
1296         preempt_enable();
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1299 #endif /* CONFIG_SMP */
1300
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302 /*
1303  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1304  */
1305 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1306 {
1307         int nid = cpu_to_node(cpu);
1308         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1309         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1310         int dest_cpu;
1311
1312         /*
1313          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1314          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1315          * select the cpu on the other node.
1316          */
1317         if (nid != -1) {
1318                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1319
1320                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1321                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1322                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1323                                 continue;
1324                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1325                                 continue;
1326                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1327                                 return dest_cpu;
1328                 }
1329         }
1330
1331         for (;;) {
1332                 /* Any allowed, online CPU? */
1333                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1334                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1335                                 continue;
1336                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1337                                 continue;
1338                         goto out;
1339                 }
1340
1341                 switch (state) {
1342                 case cpuset:
1343                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1344                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1345                         state = possible;
1346                         break;
1347
1348                 case possible:
1349                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1350                         state = fail;
1351                         break;
1352
1353                 case fail:
1354                         BUG();
1355                         break;
1356                 }
1357         }
1358
1359 out:
1360         if (state != cpuset) {
1361                 /*
1362                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1363                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1364                  * leave kernel.
1365                  */
1366                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1367                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1368                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1369                 }
1370         }
1371
1372         return dest_cpu;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1377  */
1378 static inline
1379 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1380 {
1381         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
1382                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1383
1384         /*
1385          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1386          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1387          * cpu.
1388          *
1389          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1390          *
1391          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1392          *   not worry about this generic constraint ]
1393          */
1394         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1395                      !cpu_online(cpu)))
1396                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1397
1398         return cpu;
1399 }
1400
1401 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1402 {
1403         s64 diff = sample - *avg;
1404         *avg += diff >> 3;
1405 }
1406 #endif
1407
1408 static void
1409 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1410 {
1411 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1412         struct rq *rq = this_rq();
1413
1414 #ifdef CONFIG_SMP
1415         int this_cpu = smp_processor_id();
1416
1417         if (cpu == this_cpu) {
1418                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1419                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1420         } else {
1421                 struct sched_domain *sd;
1422
1423                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1424                 rcu_read_lock();
1425                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1426                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1427                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1428                                 break;
1429                         }
1430                 }
1431                 rcu_read_unlock();
1432         }
1433
1434         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1435                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1436
1437 #endif /* CONFIG_SMP */
1438
1439         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1440         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1441
1442         if (wake_flags & WF_SYNC)
1443                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1444
1445 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1446 }
1447
1448 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1449 {
1450         activate_task(rq, p, en_flags);
1451         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1452
1453         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1454         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1455                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1460  */
1461 static void
1462 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1463 {
1464         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1465         trace_sched_wakeup(p, true);
1466
1467         p->state = TASK_RUNNING;
1468 #ifdef CONFIG_SMP
1469         if (p->sched_class->task_woken)
1470                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1471
1472         if (rq->idle_stamp) {
1473                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1474                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1475
1476                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1477
1478                 if (rq->avg_idle > max)
1479                         rq->avg_idle = max;
1480
1481                 rq->idle_stamp = 0;
1482         }
1483 #endif
1484 }
1485
1486 static void
1487 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1488 {
1489 #ifdef CONFIG_SMP
1490         if (p->sched_contributes_to_load)
1491                 rq->nr_uninterruptible--;
1492 #endif
1493
1494         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1495         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1500  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1501  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1502  * the task is still ->on_rq.
1503  */
1504 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1505 {
1506         struct rq *rq;
1507         int ret = 0;
1508
1509         rq = __task_rq_lock(p);
1510         if (task_on_rq_queued(p)) {
1511                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1512                 update_rq_clock(rq);
1513                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1514                 ret = 1;
1515         }
1516         __task_rq_unlock(rq);
1517
1518         return ret;
1519 }
1520
1521 #ifdef CONFIG_SMP
1522 void sched_ttwu_pending(void)
1523 {
1524         struct rq *rq = this_rq();
1525         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1526         struct task_struct *p;
1527         unsigned long flags;
1528
1529         if (!llist)
1530                 return;
1531
1532         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1533
1534         while (llist) {
1535                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1536                 llist = llist_next(llist);
1537                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1538         }
1539
1540         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1541 }
1542
1543 void scheduler_ipi(void)
1544 {
1545         /*
1546          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1547          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1548          * this IPI.
1549          */
1550         preempt_fold_need_resched();
1551
1552         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1553                 return;
1554
1555         /*
1556          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1557          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1558          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1559          * we do call them.
1560          *
1561          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1562          * properly.
1563          *
1564          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1565          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1566          * somewhat pessimize the simple resched case.
1567          */
1568         irq_enter();
1569         sched_ttwu_pending();
1570
1571         /*
1572          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1573          */
1574         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1575                 this_rq()->idle_balance = 1;
1576                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1577         }
1578         irq_exit();
1579 }
1580
1581 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1582 {
1583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1584
1585         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1586                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1587                         smp_send_reschedule(cpu);
1588                 else
1589                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1590         }
1591 }
1592
1593 void wake_up_if_idle(int cpu)
1594 {
1595         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1596         unsigned long flags;
1597
1598         rcu_read_lock();
1599
1600         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1601                 goto out;
1602
1603         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1604                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1605         } else {
1606                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1607                 if (is_idle_task(rq->curr))
1608                         smp_send_reschedule(cpu);
1609                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1610                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1611         }
1612
1613 out:
1614         rcu_read_unlock();
1615 }
1616
1617 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1618 {
1619         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1620 }
1621 #endif /* CONFIG_SMP */
1622
1623 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1624 {
1625         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1626
1627 #if defined(CONFIG_SMP)
1628         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1629                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1630                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1631                 return;
1632         }
1633 #endif
1634
1635         raw_spin_lock(&rq->lock);
1636         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1637         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1638 }
1639
1640 /**
1641  * try_to_wake_up - wake up a thread
1642  * @p: the thread to be awakened
1643  * @state: the mask of task states that can be woken
1644  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1645  *
1646  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1647  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1648  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1649  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1650  * runnable without the overhead of this.
1651  *
1652  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1653  * or @state didn't match @p's state.
1654  */
1655 static int
1656 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1657 {
1658         unsigned long flags;
1659         int cpu, success = 0;
1660
1661         /*
1662          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1663          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1664          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1665          * set_current_state() the waiting thread does.
1666          */
1667         smp_mb__before_spinlock();
1668         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1669         if (!(p->state & state))
1670                 goto out;
1671
1672         success = 1; /* we're going to change ->state */
1673         cpu = task_cpu(p);
1674
1675         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1676                 goto stat;
1677
1678 #ifdef CONFIG_SMP
1679         /*
1680          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1681          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1682          */
1683         while (p->on_cpu)
1684                 cpu_relax();
1685         /*
1686          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1687          */
1688         smp_rmb();
1689
1690         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1691         p->state = TASK_WAKING;
1692
1693         if (p->sched_class->task_waking)
1694                 p->sched_class->task_waking(p);
1695
1696         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1697         if (task_cpu(p) != cpu) {
1698                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1699                 set_task_cpu(p, cpu);
1700         }
1701 #endif /* CONFIG_SMP */
1702
1703         ttwu_queue(p, cpu);
1704 stat:
1705         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1706 out:
1707         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1708
1709         return success;
1710 }
1711
1712 /**
1713  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1714  * @p: the thread to be awakened
1715  *
1716  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1717  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1718  * the current task.
1719  */
1720 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1721 {
1722         struct rq *rq = task_rq(p);
1723
1724         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1725             WARN_ON_ONCE(p == current))
1726                 return;
1727
1728         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1729
1730         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1731                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1732                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1733                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1734         }
1735
1736         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1737                 goto out;
1738
1739         if (!task_on_rq_queued(p))
1740                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1741
1742         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1743         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1744 out:
1745         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1746 }
1747
1748 /**
1749  * wake_up_process - Wake up a specific process
1750  * @p: The process to be woken up.
1751  *
1752  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1753  * processes.
1754  *
1755  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1756  *
1757  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1758  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1759  */
1760 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1761 {
1762         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1763         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1764 }
1765 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1766
1767 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1768 {
1769         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * This function clears the sched_dl_entity static params.
1774  */
1775 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
1776 {
1777         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
1778
1779         dl_se->dl_runtime = 0;
1780         dl_se->dl_deadline = 0;
1781         dl_se->dl_period = 0;
1782         dl_se->flags = 0;
1783         dl_se->dl_bw = 0;
1784
1785         dl_se->dl_throttled = 0;
1786         dl_se->dl_new = 1;
1787         dl_se->dl_yielded = 0;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1792  * p is forked by current.
1793  *
1794  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1795  */
1796 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1797 {
1798         p->on_rq                        = 0;
1799
1800         p->se.on_rq                     = 0;
1801         p->se.exec_start                = 0;
1802         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1803         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1804         p->se.nr_migrations             = 0;
1805         p->se.vruntime                  = 0;
1806 #ifdef CONFIG_SMP
1807         p->se.avg.decay_count           = 0;
1808 #endif
1809         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1810
1811 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1812         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1813 #endif
1814
1815         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1816         init_dl_task_timer(&p->dl);
1817         __dl_clear_params(p);
1818
1819         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1820
1821 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1822         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1823 #endif
1824
1825 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1826         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1827                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1828                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1829         }
1830
1831         if (clone_flags & CLONE_VM)
1832                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1833         else
1834                 p->numa_preferred_nid = -1;
1835
1836         p->node_stamp = 0ULL;
1837         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1838         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1839         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1840         p->numa_faults = NULL;
1841         p->last_task_numa_placement = 0;
1842         p->last_sum_exec_runtime = 0;
1843
1844         p->numa_group = NULL;
1845 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1846 }
1847
1848 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1849 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1850 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1851 {
1852         if (enabled)
1853                 sched_feat_set("NUMA");
1854         else
1855                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1856 }
1857 #else
1858 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1859
1860 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1861 {
1862         numabalancing_enabled = enabled;
1863 }
1864 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1865
1866 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1867 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1868                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1869 {
1870         struct ctl_table t;
1871         int err;
1872         int state = numabalancing_enabled;
1873
1874         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1875                 return -EPERM;
1876
1877         t = *table;
1878         t.data = &state;
1879         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1880         if (err < 0)
1881                 return err;
1882         if (write)
1883                 set_numabalancing_state(state);
1884         return err;
1885 }
1886 #endif
1887 #endif
1888
1889 /*
1890  * fork()/clone()-time setup:
1891  */
1892 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1893 {
1894         unsigned long flags;
1895         int cpu = get_cpu();
1896
1897         __sched_fork(clone_flags, p);
1898         /*
1899          * We mark the process as running here. This guarantees that
1900          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1901          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1902          */
1903         p->state = TASK_RUNNING;
1904
1905         /*
1906          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1907          */
1908         p->prio = current->normal_prio;
1909
1910         /*
1911          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1912          */
1913         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1914                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1915                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1916                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1917                         p->rt_priority = 0;
1918                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1919                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1920
1921                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1922                 set_load_weight(p);
1923
1924                 /*
1925                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1926                  * fulfilled its duty:
1927                  */
1928                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1929         }
1930
1931         if (dl_prio(p->prio)) {
1932                 put_cpu();
1933                 return -EAGAIN;
1934         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1935                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1936         } else {
1937                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1938         }
1939
1940         if (p->sched_class->task_fork)
1941                 p->sched_class->task_fork(p);
1942
1943         /*
1944          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1945          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1946          * is ran before sched_fork().
1947          *
1948          * Silence PROVE_RCU.
1949          */
1950         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1951         set_task_cpu(p, cpu);
1952         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1953
1954 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1955         if (likely(sched_info_on()))
1956                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1957 #endif
1958 #if defined(CONFIG_SMP)
1959         p->on_cpu = 0;
1960 #endif
1961         init_task_preempt_count(p);
1962 #ifdef CONFIG_SMP
1963         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1964         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1965 #endif
1966
1967         put_cpu();
1968         return 0;
1969 }
1970
1971 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1972 {
1973         if (runtime == RUNTIME_INF)
1974                 return 1ULL << 20;
1975
1976         /*
1977          * Doing this here saves a lot of checks in all
1978          * the calling paths, and returning zero seems
1979          * safe for them anyway.
1980          */
1981         if (period == 0)
1982                 return 0;
1983
1984         return div64_u64(runtime << 20, period);
1985 }
1986
1987 #ifdef CONFIG_SMP
1988 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1989 {
1990         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
1991                            "sched RCU must be held");
1992         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1993 }
1994
1995 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1996 {
1997         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1998         int cpus = 0;
1999
2000         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held(),
2001                            "sched RCU must be held");
2002         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2003                 cpus++;
2004
2005         return cpus;
2006 }
2007 #else
2008 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2009 {
2010         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2011 }
2012
2013 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2014 {
2015         return 1;
2016 }
2017 #endif
2018
2019 /*
2020  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2021  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2022  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2023  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2024  *
2025  * This function is called while holding p's rq->lock.
2026  *
2027  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2028  * __setparam_dl().
2029  */
2030 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2031                        const struct sched_attr *attr)
2032 {
2033
2034         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2035         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2036         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2037         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2038         int cpus, err = -1;
2039
2040         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
2041                 return 0;
2042
2043         /*
2044          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2045          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2046          * allocated bandwidth of the container.
2047          */
2048         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2049         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2050         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2051             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2052                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2053                 err = 0;
2054         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2055                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2056                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2057                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2058                 err = 0;
2059         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2060                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2061                 err = 0;
2062         }
2063         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2064
2065         return err;
2066 }
2067
2068 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2069
2070 /*
2071  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2072  *
2073  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2074  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2075  * on the runqueue and wakes it.
2076  */
2077 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2078 {
2079         unsigned long flags;
2080         struct rq *rq;
2081
2082         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2083 #ifdef CONFIG_SMP
2084         /*
2085          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2086          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2087          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2088          */
2089         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2090 #endif
2091
2092         /* Initialize new task's runnable average */
2093         init_task_runnable_average(p);
2094         rq = __task_rq_lock(p);
2095         activate_task(rq, p, 0);
2096         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2097         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2098         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2099 #ifdef CONFIG_SMP
2100         if (p->sched_class->task_woken)
2101                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2102 #endif
2103         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2104 }
2105
2106 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2107
2108 /**
2109  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2110  * @notifier: notifier struct to register
2111  */
2112 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2113 {
2114         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2117
2118 /**
2119  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2120  * @notifier: notifier struct to unregister
2121  *
2122  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2123  */
2124 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2125 {
2126         hlist_del(&notifier->link);
2127 }
2128 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2129
2130 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2131 {
2132         struct preempt_notifier *notifier;
2133
2134         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2135                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2136 }
2137
2138 static void
2139 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2140                                  struct task_struct *next)
2141 {
2142         struct preempt_notifier *notifier;
2143
2144         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2145                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2146 }
2147
2148 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2149
2150 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2151 {
2152 }
2153
2154 static void
2155 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2156                                  struct task_struct *next)
2157 {
2158 }
2159
2160 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2161
2162 /**
2163  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2164  * @rq: the runqueue preparing to switch
2165  * @prev: the current task that is being switched out
2166  * @next: the task we are going to switch to.
2167  *
2168  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2169  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2170  * switch.
2171  *
2172  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2173  * hooks.
2174  */
2175 static inline void
2176 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2177                     struct task_struct *next)
2178 {
2179         trace_sched_switch(prev, next);
2180         sched_info_switch(rq, prev, next);
2181         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2182         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2183         prepare_lock_switch(rq, next);
2184         prepare_arch_switch(next);
2185 }
2186
2187 /**
2188  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2189  * @prev: the thread we just switched away from.
2190  *
2191  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2192  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2193  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2194  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2195  *
2196  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2197  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2198  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2199  * details.)
2200  *
2201  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2202  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2203  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2204  * because prev may have moved to another CPU.
2205  */
2206 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2207         __releases(rq->lock)
2208 {
2209         struct rq *rq = this_rq();
2210         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2211         long prev_state;
2212
2213         rq->prev_mm = NULL;
2214
2215         /*
2216          * A task struct has one reference for the use as "current".
2217          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2218          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2219          * the scheduled task must drop that reference.
2220          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2221          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2222          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2223          * be dropped twice.
2224          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2225          */
2226         prev_state = prev->state;
2227         vtime_task_switch(prev);
2228         finish_arch_switch(prev);
2229         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2230         finish_lock_switch(rq, prev);
2231         finish_arch_post_lock_switch();
2232
2233         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2234         if (mm)
2235                 mmdrop(mm);
2236         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2237                 if (prev->sched_class->task_dead)
2238                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2239
2240                 /*
2241                  * Remove function-return probe instances associated with this
2242                  * task and put them back on the free list.
2243                  */
2244                 kprobe_flush_task(prev);
2245                 put_task_struct(prev);
2246         }
2247
2248         tick_nohz_task_switch(current);
2249         return rq;
2250 }
2251
2252 #ifdef CONFIG_SMP
2253
2254 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2255 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2256 {
2257         if (rq->post_schedule) {
2258                 unsigned long flags;
2259
2260                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2261                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2262                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2263                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2264
2265                 rq->post_schedule = 0;
2266         }
2267 }
2268
2269 #else
2270
2271 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2272 {
2273 }
2274
2275 #endif
2276
2277 /**
2278  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2279  * @prev: the thread we just switched away from.
2280  */
2281 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2282         __releases(rq->lock)
2283 {
2284         struct rq *rq;
2285
2286         /* finish_task_switch() drops rq->lock and enables preemtion */
2287         preempt_disable();
2288         rq = finish_task_switch(prev);
2289         post_schedule(rq);
2290         preempt_enable();
2291
2292         if (current->set_child_tid)
2293                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2298  */
2299 static inline struct rq *
2300 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2301                struct task_struct *next)
2302 {
2303         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2304
2305         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2306
2307         mm = next->mm;
2308         oldmm = prev->active_mm;
2309         /*
2310          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2311          * combine the page table reload and the switch backend into
2312          * one hypercall.
2313          */
2314         arch_start_context_switch(prev);
2315
2316         if (!mm) {
2317                 next->active_mm = oldmm;
2318                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2319                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2320         } else
2321                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2322
2323         if (!prev->mm) {
2324                 prev->active_mm = NULL;
2325                 rq->prev_mm = oldmm;
2326         }
2327         /*
2328          * Since the runqueue lock will be released by the next
2329          * task (which is an invalid locking op but in the case
2330          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2331          * do an early lockdep release here:
2332          */
2333         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2334
2335         context_tracking_task_switch(prev, next);
2336         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2337         switch_to(prev, next, prev);
2338         barrier();
2339
2340         return finish_task_switch(prev);
2341 }
2342
2343 /*
2344  * nr_running and nr_context_switches:
2345  *
2346  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2347  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2348  */
2349 unsigned long nr_running(void)
2350 {
2351         unsigned long i, sum = 0;
2352
2353         for_each_online_cpu(i)
2354                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2355
2356         return sum;
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Check if only the current task is running on the cpu.
2361  */
2362 bool single_task_running(void)
2363 {
2364         if (cpu_rq(smp_processor_id())->nr_running == 1)
2365                 return true;
2366         else
2367                 return false;
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2370
2371 unsigned long long nr_context_switches(void)
2372 {
2373         int i;
2374         unsigned long long sum = 0;
2375
2376         for_each_possible_cpu(i)
2377                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2378
2379         return sum;
2380 }
2381
2382 unsigned long nr_iowait(void)
2383 {
2384         unsigned long i, sum = 0;
2385
2386         for_each_possible_cpu(i)
2387                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2388
2389         return sum;
2390 }
2391
2392 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2393 {
2394         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2395         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2396 }
2397
2398 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2399 {
2400         struct rq *this = this_rq();
2401         *nr_waiters = atomic_read(&this->nr_iowait);
2402         *load = this->cpu_load[0];
2403 }
2404
2405 #ifdef CONFIG_SMP
2406
2407 /*
2408  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2409  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2410  */
2411 void sched_exec(void)
2412 {
2413         struct task_struct *p = current;
2414         unsigned long flags;
2415         int dest_cpu;
2416
2417         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2418         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2419         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2420                 goto unlock;
2421
2422         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2423                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2424
2425                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2426                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2427                 return;
2428         }
2429 unlock:
2430         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2431 }
2432
2433 #endif
2434
2435 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2436 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2437
2438 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2439 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2440
2441 /*
2442  * Return accounted runtime for the task.
2443  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2444  * pending runtime that have not been accounted yet.
2445  */
2446 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2447 {
2448         unsigned long flags;
2449         struct rq *rq;
2450         u64 ns;
2451
2452 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2453         /*
2454          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2455          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2456          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2457          *
2458          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2459          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2460          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2461          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
2462          * been accounted, so we're correct here as well.
2463          */
2464         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
2465                 return p->se.sum_exec_runtime;
2466 #endif
2467
2468         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2469         /*
2470          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
2471          * project cycles that may never be accounted to this
2472          * thread, breaking clock_gettime().
2473          */
2474         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
2475                 update_rq_clock(rq);
2476                 p->sched_class->update_curr(rq);
2477         }
2478         ns = p->se.sum_exec_runtime;
2479         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2480
2481         return ns;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2486  * We call it with interrupts disabled.
2487  */
2488 void scheduler_tick(void)
2489 {
2490         int cpu = smp_processor_id();
2491         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2492         struct task_struct *curr = rq->curr;
2493
2494         sched_clock_tick();
2495
2496         raw_spin_lock(&rq->lock);
2497         update_rq_clock(rq);
2498         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2499         update_cpu_load_active(rq);
2500         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2501
2502         perf_event_task_tick();
2503
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2506         trigger_load_balance(rq);
2507 #endif
2508         rq_last_tick_reset(rq);
2509 }
2510
2511 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2512 /**
2513  * scheduler_tick_max_deferment
2514  *
2515  * Keep at least one tick per second when a single
2516  * active task is running because the scheduler doesn't
2517  * yet completely support full dynticks environment.
2518  *
2519  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2520  * balancing, etc... continue to move forward, even
2521  * with a very low granularity.
2522  *
2523  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2524  */
2525 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2526 {
2527         struct rq *rq = this_rq();
2528         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2529
2530         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2531
2532         if (time_before_eq(next, now))
2533                 return 0;
2534
2535         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2536 }
2537 #endif
2538
2539 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2540 {
2541         if (in_lock_functions(addr)) {
2542                 addr = CALLER_ADDR2;
2543                 if (in_lock_functions(addr))
2544                         addr = CALLER_ADDR3;
2545         }
2546         return addr;
2547 }
2548
2549 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2550                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2551
2552 void preempt_count_add(int val)
2553 {
2554 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2555         /*
2556          * Underflow?
2557          */
2558         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2559                 return;
2560 #endif
2561         __preempt_count_add(val);
2562 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2563         /*
2564          * Spinlock count overflowing soon?
2565          */
2566         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2567                                 PREEMPT_MASK - 10);
2568 #endif
2569         if (preempt_count() == val) {
2570                 unsigned long ip = get_parent_ip(CALLER_ADDR1);
2571 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2572                 current->preempt_disable_ip = ip;
2573 #endif
2574                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
2575         }
2576 }
2577 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2578 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
2579
2580 void preempt_count_sub(int val)
2581 {
2582 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2583         /*
2584          * Underflow?
2585          */
2586         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2587                 return;
2588         /*
2589          * Is the spinlock portion underflowing?
2590          */
2591         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2592                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2593                 return;
2594 #endif
2595
2596         if (preempt_count() == val)
2597                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2598         __preempt_count_sub(val);
2599 }
2600 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2601 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
2602
2603 #endif
2604
2605 /*
2606  * Print scheduling while atomic bug:
2607  */
2608 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2609 {
2610         if (oops_in_progress)
2611                 return;
2612
2613         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2614                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2615
2616         debug_show_held_locks(prev);
2617         print_modules();
2618         if (irqs_disabled())
2619                 print_irqtrace_events(prev);
2620 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2621         if (in_atomic_preempt_off()) {
2622                 pr_err("Preemption disabled at:");
2623                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
2624                 pr_cont("\n");
2625         }
2626 #endif
2627         dump_stack();
2628         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2629 }
2630
2631 /*
2632  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2633  */
2634 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2635 {
2636 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
2637         BUG_ON(unlikely(task_stack_end_corrupted(prev)));
2638 #endif
2639         /*
2640          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2641          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2642          * if we are scheduling when we should not.
2643          */
2644         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2645                 __schedule_bug(prev);
2646         rcu_sleep_check();
2647
2648         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2649
2650         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Pick up the highest-prio task:
2655  */
2656 static inline struct task_struct *
2657 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2658 {
2659         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
2660         struct task_struct *p;
2661
2662         /*
2663          * Optimization: we know that if all tasks are in
2664          * the fair class we can call that function directly:
2665          */
2666         if (likely(prev->sched_class == class &&
2667                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2668                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2669                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2670                         goto again;
2671
2672                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
2673                 if (unlikely(!p))
2674                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev);
2675
2676                 return p;
2677         }
2678
2679 again:
2680         for_each_class(class) {
2681                 p = class->pick_next_task(rq, prev);
2682                 if (p) {
2683                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
2684                                 goto again;
2685                         return p;
2686                 }
2687         }
2688
2689         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2690 }
2691
2692 /*
2693  * __schedule() is the main scheduler function.
2694  *
2695  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2696  *
2697  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2698  *
2699  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2700  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2701  *
2702  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2703  *      interrupt handler scheduler_tick().
2704  *
2705  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2706  *      task to the run-queue and that's it.
2707  *
2708  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2709  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2710  *      called on the nearest possible occasion:
2711  *
2712  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2713  *
2714  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2715  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2716  *           spin_unlock()!)
2717  *
2718  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2719  *           preemptible context
2720  *
2721  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2722  *         then at the next:
2723  *
2724  *          - cond_resched() call
2725  *          - explicit schedule() call
2726  *          - return from syscall or exception to user-space
2727  *          - return from interrupt-handler to user-space
2728  *
2729  * WARNING: all callers must re-check need_resched() afterward and reschedule
2730  * accordingly in case an event triggered the need for rescheduling (such as
2731  * an interrupt waking up a task) while preemption was disabled in __schedule().
2732  */
2733 static void __sched __schedule(void)
2734 {
2735         struct task_struct *prev, *next;
2736         unsigned long *switch_count;
2737         struct rq *rq;
2738         int cpu;
2739
2740         preempt_disable();
2741         cpu = smp_processor_id();
2742         rq = cpu_rq(cpu);
2743         rcu_note_context_switch();
2744         prev = rq->curr;
2745
2746         schedule_debug(prev);
2747
2748         if (sched_feat(HRTICK))
2749                 hrtick_clear(rq);
2750
2751         /*
2752          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2753          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2754          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2755          */
2756         smp_mb__before_spinlock();
2757         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2758
2759         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
2760
2761         switch_count = &prev->nivcsw;
2762         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2763                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2764                         prev->state = TASK_RUNNING;
2765                 } else {
2766                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2767                         prev->on_rq = 0;
2768
2769                         /*
2770                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2771                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2772                          * concurrency.
2773                          */
2774                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2775                                 struct task_struct *to_wakeup;
2776
2777                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2778                                 if (to_wakeup)
2779                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2780                         }
2781                 }
2782                 switch_count = &prev->nvcsw;
2783         }
2784
2785         if (task_on_rq_queued(prev))
2786                 update_rq_clock(rq);
2787
2788         next = pick_next_task(rq, prev);
2789         clear_tsk_need_resched(prev);
2790         clear_preempt_need_resched();
2791         rq->clock_skip_update = 0;
2792
2793         if (likely(prev != next)) {
2794                 rq->nr_switches++;
2795                 rq->curr = next;
2796                 ++*switch_count;
2797
2798                 rq = context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2799                 cpu = cpu_of(rq);
2800         } else
2801                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2802
2803         post_schedule(rq);
2804
2805         sched_preempt_enable_no_resched();
2806 }
2807
2808 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2809 {
2810         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2811                 return;
2812         /*
2813          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2814          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2815          */
2816         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2817                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2818 }
2819
2820 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
2821 {
2822         struct task_struct *tsk = current;
2823
2824         sched_submit_work(tsk);
2825         do {
2826                 __schedule();
2827         } while (need_resched());
2828 }
2829 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2830
2831 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2832 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
2833 {
2834         /*
2835          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2836          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2837          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2838          * we find a better solution.
2839          *
2840          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
2841          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
2842          * too frequently to make sense yet.
2843          */
2844         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
2845         schedule();
2846         exception_exit(prev_state);
2847 }
2848 #endif
2849
2850 /**
2851  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2852  *
2853  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2854  */
2855 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2856 {
2857         sched_preempt_enable_no_resched();
2858         schedule();
2859         preempt_disable();
2860 }
2861
2862 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
2863 {
2864         do {
2865                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2866                 __schedule();
2867                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2868
2869                 /*
2870                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2871                  * between schedule and now.
2872                  */
2873                 barrier();
2874         } while (need_resched());
2875 }
2876
2877 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2878 /*
2879  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2880  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2881  * occur there and call schedule directly.
2882  */
2883 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
2884 {
2885         /*
2886          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2887          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2888          */
2889         if (likely(!preemptible()))
2890                 return;
2891
2892         preempt_schedule_common();
2893 }
2894 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
2895 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2896
2897 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2898 /**
2899  * preempt_schedule_context - preempt_schedule called by tracing
2900  *
2901  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
2902  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
2903  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
2904  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
2905  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
2906  * to be called when the system is still in usermode.
2907  *
2908  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
2909  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
2910  * calling the scheduler.
2911  */
2912 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_context(void)
2913 {
2914         enum ctx_state prev_ctx;
2915
2916         if (likely(!preemptible()))
2917                 return;
2918
2919         do {
2920                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2921                 /*
2922                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
2923                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
2924                  * an infinite recursion.
2925                  */
2926                 prev_ctx = exception_enter();
2927                 __schedule();
2928                 exception_exit(prev_ctx);
2929
2930                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2931                 barrier();
2932         } while (need_resched());
2933 }
2934 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_context);
2935 #endif /* CONFIG_CONTEXT_TRACKING */
2936
2937 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2938
2939 /*
2940  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2941  * off of irq context.
2942  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2943  * protect us against recursive calling from irq.
2944  */
2945 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
2946 {
2947         enum ctx_state prev_state;
2948
2949         /* Catch callers which need to be fixed */
2950         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2951
2952         prev_state = exception_enter();
2953
2954         do {
2955                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2956                 local_irq_enable();
2957                 __schedule();
2958                 local_irq_disable();
2959                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2960
2961                 /*
2962                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2963                  * between schedule and now.
2964                  */
2965                 barrier();
2966         } while (need_resched());
2967
2968         exception_exit(prev_state);
2969 }
2970
2971 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2972                           void *key)
2973 {
2974         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2975 }
2976 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2977
2978 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2979
2980 /*
2981  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2982  * @p: task
2983  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2984  *
2985  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2986  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2987  *
2988  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
2989  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
2990  */
2991 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2992 {
2993         int oldprio, queued, running, enqueue_flag = 0;
2994         struct rq *rq;
2995         const struct sched_class *prev_class;
2996
2997         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2998
2999         rq = __task_rq_lock(p);
3000
3001         /*
3002          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3003          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3004          *
3005          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3006          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3007          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3008          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3009          * with interrupts disabled and will complete the lock
3010          * protected section without being interrupted. So there is no
3011          * real need to boost.
3012          */
3013         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3014                 WARN_ON(p != rq->curr);
3015                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3016                 goto out_unlock;
3017         }
3018
3019         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3020         oldprio = p->prio;
3021         prev_class = p->sched_class;
3022         queued = task_on_rq_queued(p);
3023         running = task_current(rq, p);
3024         if (queued)
3025                 dequeue_task(rq, p, 0);
3026         if (running)
3027                 put_prev_task(rq, p);
3028
3029         /*
3030          * Boosting condition are:
3031          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3032          *      --> -dl task blocks on mutex A
3033          *
3034          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3035          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3036          *          running task
3037          */
3038         if (dl_prio(prio)) {
3039                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3040                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3041                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3042                         p->dl.dl_boosted = 1;
3043                         p->dl.dl_throttled = 0;
3044                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
3045                 } else
3046                         p->dl.dl_boosted = 0;
3047                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3048         } else if (rt_prio(prio)) {
3049                 if (dl_prio(oldprio))
3050                         p->dl.dl_boosted = 0;
3051                 if (oldprio < prio)
3052                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
3053                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3054         } else {
3055                 if (dl_prio(oldprio))
3056                         p->dl.dl_boosted = 0;
3057                 if (rt_prio(oldprio))
3058                         p->rt.timeout = 0;
3059                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3060         }
3061
3062         p->prio = prio;
3063
3064         if (running)
3065                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3066         if (queued)
3067                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
3068
3069         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3070 out_unlock:
3071         __task_rq_unlock(rq);
3072 }
3073 #endif
3074
3075 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3076 {
3077         int old_prio, delta, queued;
3078         unsigned long flags;
3079         struct rq *rq;
3080
3081         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3082                 return;
3083         /*
3084          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3085          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3086          */
3087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3088         /*
3089          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3090          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3091          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3092          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3093          */
3094         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3095                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3096                 goto out_unlock;
3097         }
3098         queued = task_on_rq_queued(p);
3099         if (queued)
3100                 dequeue_task(rq, p, 0);
3101
3102         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3103         set_load_weight(p);
3104         old_prio = p->prio;
3105         p->prio = effective_prio(p);
3106         delta = p->prio - old_prio;
3107
3108         if (queued) {
3109                 enqueue_task(rq, p, 0);
3110                 /*
3111                  * If the task increased its priority or is running and
3112                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3113                  */
3114                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3115                         resched_curr(rq);
3116         }
3117 out_unlock:
3118         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3119 }
3120 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3121
3122 /*
3123  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3124  * @p: task
3125  * @nice: nice value
3126  */
3127 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3128 {
3129         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3130         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3131
3132         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3133                 capable(CAP_SYS_NICE));
3134 }
3135
3136 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3137
3138 /*
3139  * sys_nice - change the priority of the current process.
3140  * @increment: priority increment
3141  *
3142  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3143  * does similar things.
3144  */
3145 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3146 {
3147         long nice, retval;
3148
3149         /*
3150          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3151          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3152          * and we have a single winner.
3153          */
3154         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3155         nice = task_nice(current) + increment;
3156
3157         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3158         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3159                 return -EPERM;
3160
3161         retval = security_task_setnice(current, nice);
3162         if (retval)
3163                 return retval;
3164
3165         set_user_nice(current, nice);
3166         return 0;
3167 }
3168
3169 #endif
3170
3171 /**
3172  * task_prio - return the priority value of a given task.
3173  * @p: the task in question.
3174  *
3175  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3176  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3177  * around 0, value goes from -16 to +15.
3178  */
3179 int task_prio(const struct task_struct *p)
3180 {
3181         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3182 }
3183
3184 /**
3185  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3186  * @cpu: the processor in question.
3187  *
3188  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3189  */
3190 int idle_cpu(int cpu)
3191 {
3192         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3193
3194         if (rq->curr != rq->idle)
3195                 return 0;
3196
3197         if (rq->nr_running)
3198                 return 0;
3199
3200 #ifdef CONFIG_SMP
3201         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3202                 return 0;
3203 #endif
3204
3205         return 1;
3206 }
3207
3208 /**
3209  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3210  * @cpu: the processor in question.
3211  *
3212  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3213  */
3214 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3215 {
3216         return cpu_rq(cpu)->idle;
3217 }
3218
3219 /**
3220  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3221  * @pid: the pid in question.
3222  *
3223  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3224  */
3225 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3226 {
3227         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3228 }
3229
3230 /*
3231  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3232  * SCHED_DEADLINE task.
3233  *
3234  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3235  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3236  * for the first time with its new policy.
3237  */
3238 static void
3239 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3240 {
3241         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3242
3243         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3244         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3245         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3246         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3247         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3248
3249         /*
3250          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3251          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3252          *
3253          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3254          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3255          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3256          * amount.
3257          *
3258          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3259          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3260          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3261          * before the current scheduling deadline.
3262          *
3263          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3264          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3265          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3266          * consume more than promised.
3267          */
3268 }
3269
3270 /*
3271  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3272  * it calls know not to change it.
3273  */
3274 #define SETPARAM_POLICY -1
3275
3276 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3277                 const struct sched_attr *attr)
3278 {
3279         int policy = attr->sched_policy;
3280
3281         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3282                 policy = p->policy;
3283
3284         p->policy = policy;
3285
3286         if (dl_policy(policy))
3287                 __setparam_dl(p, attr);
3288         else if (fair_policy(policy))
3289                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3290
3291         /*
3292          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3293          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3294          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3295          */
3296         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3297         p->normal_prio = normal_prio(p);
3298         set_load_weight(p);
3299 }
3300
3301 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3302 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3303                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3304 {
3305         __setscheduler_params(p, attr);
3306
3307         /*
3308          * Keep a potential priority boosting if called from
3309          * sched_setscheduler().
3310          */
3311         if (keep_boost)
3312                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3313         else
3314                 p->prio = normal_prio(p);
3315
3316         if (dl_prio(p->prio))
3317                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3318         else if (rt_prio(p->prio))
3319                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3320         else
3321                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3322 }
3323
3324 static void
3325 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3326 {
3327         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3328
3329         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3330         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3331         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3332         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3333         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3334 }
3335
3336 /*
3337  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3338  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3339  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3340  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3341  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3342  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3343  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3344  * sched_period, as the latter can be zero).
3345  */
3346 static bool
3347 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3348 {
3349         /* deadline != 0 */
3350         if (attr->sched_deadline == 0)
3351                 return false;
3352
3353         /*
3354          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3355          * that big.
3356          */
3357         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3358                 return false;
3359
3360         /*
3361          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3362          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3363          */
3364         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3365             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3366                 return false;
3367
3368         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3369         if ((attr->sched_period != 0 &&
3370              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3371             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3372                 return false;
3373
3374         return true;
3375 }
3376
3377 /*
3378  * check the target process has a UID that matches the current process's
3379  */
3380 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3381 {
3382         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3383         bool match;
3384
3385         rcu_read_lock();
3386         pcred = __task_cred(p);
3387         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3388                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3389         rcu_read_unlock();
3390         return match;
3391 }
3392
3393 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
3394                 const struct sched_attr *attr)
3395 {
3396         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3397
3398         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
3399                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
3400                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
3401                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
3402                 return true;
3403
3404         return false;
3405 }
3406
3407 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3408                                 const struct sched_attr *attr,
3409                                 bool user)
3410 {
3411         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
3412                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
3413         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
3414         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
3415         unsigned long flags;
3416         const struct sched_class *prev_class;
3417         struct rq *rq;
3418         int reset_on_fork;
3419
3420         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3421         BUG_ON(in_interrupt());
3422 recheck:
3423         /* double check policy once rq lock held */
3424         if (policy < 0) {
3425                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3426                 policy = oldpolicy = p->policy;
3427         } else {
3428                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3429
3430                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3431                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3432                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3433                                 policy != SCHED_IDLE)
3434                         return -EINVAL;
3435         }
3436
3437         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3438                 return -EINVAL;
3439
3440         /*
3441          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3442          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3443          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3444          */
3445         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3446             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3447                 return -EINVAL;
3448         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3449             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3450                 return -EINVAL;
3451
3452         /*
3453          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3454          */
3455         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3456                 if (fair_policy(policy)) {
3457                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
3458                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3459                                 return -EPERM;
3460                 }
3461
3462                 if (rt_policy(policy)) {
3463                         unsigned long rlim_rtprio =
3464                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3465
3466                         /* can't set/change the rt policy */
3467                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3468                                 return -EPERM;
3469
3470                         /* can't increase priority */
3471                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3472                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3473                                 return -EPERM;
3474                 }
3475
3476                  /*
3477                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3478                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3479                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3480                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3481                   */
3482                 if (dl_policy(policy))
3483                         return -EPERM;
3484
3485                 /*
3486                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3487                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3488                  */
3489                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3490                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
3491                                 return -EPERM;
3492                 }
3493
3494                 /* can't change other user's priorities */
3495                 if (!check_same_owner(p))
3496                         return -EPERM;
3497
3498                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3499                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3500                         return -EPERM;
3501         }
3502
3503         if (user) {
3504                 retval = security_task_setscheduler(p);
3505                 if (retval)
3506                         return retval;
3507         }
3508
3509         /*
3510          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3511          * changing the priority of the task:
3512          *
3513          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3514          * runqueue lock must be held.
3515          */
3516         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3517
3518         /*
3519          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea