Linux 3.14
[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
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_internal.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static int sched_feat_set(char *cmp)
197 {
198         int i;
199         int neg = 0;
200
201         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
202                 neg = 1;
203                 cmp += 3;
204         }
205
206         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
207                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
208                         if (neg) {
209                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
210                                 sched_feat_disable(i);
211                         } else {
212                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
213                                 sched_feat_enable(i);
214                         }
215                         break;
216                 }
217         }
218
219         return i;
220 }
221
222 static ssize_t
223 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
224                 size_t cnt, loff_t *ppos)
225 {
226         char buf[64];
227         char *cmp;
228         int i;
229
230         if (cnt > 63)
231                 cnt = 63;
232
233         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
234                 return -EFAULT;
235
236         buf[cnt] = 0;
237         cmp = strstrip(buf);
238
239         i = sched_feat_set(cmp);
240         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
241                 return -EINVAL;
242
243         *ppos += cnt;
244
245         return cnt;
246 }
247
248 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
249 {
250         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
251 }
252
253 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
254         .open           = sched_feat_open,
255         .write          = sched_feat_write,
256         .read           = seq_read,
257         .llseek         = seq_lseek,
258         .release        = single_release,
259 };
260
261 static __init int sched_init_debug(void)
262 {
263         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
264                         &sched_feat_fops);
265
266         return 0;
267 }
268 late_initcall(sched_init_debug);
269 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
270
271 /*
272  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
273  * Limited because this is done with IRQs disabled.
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
276
277 /*
278  * period over which we average the RT time consumption, measured
279  * in ms.
280  *
281  * default: 1s
282  */
283 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
284
285 /*
286  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
287  * default: 1s
288  */
289 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
290
291 __read_mostly int scheduler_running;
292
293 /*
294  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
295  * default: 0.95s
296  */
297 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
298
299 /*
300  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
301  */
302 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
303         __acquires(rq->lock)
304 {
305         struct rq *rq;
306
307         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
308
309         for (;;) {
310                 rq = task_rq(p);
311                 raw_spin_lock(&rq->lock);
312                 if (likely(rq == task_rq(p)))
313                         return rq;
314                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
315         }
316 }
317
318 /*
319  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
320  */
321 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
322         __acquires(p->pi_lock)
323         __acquires(rq->lock)
324 {
325         struct rq *rq;
326
327         for (;;) {
328                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
329                 rq = task_rq(p);
330                 raw_spin_lock(&rq->lock);
331                 if (likely(rq == task_rq(p)))
332                         return rq;
333                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
335         }
336 }
337
338 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
339         __releases(rq->lock)
340 {
341         raw_spin_unlock(&rq->lock);
342 }
343
344 static inline void
345 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
346         __releases(rq->lock)
347         __releases(p->pi_lock)
348 {
349         raw_spin_unlock(&rq->lock);
350         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
351 }
352
353 /*
354  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
355  */
356 static struct rq *this_rq_lock(void)
357         __acquires(rq->lock)
358 {
359         struct rq *rq;
360
361         local_irq_disable();
362         rq = this_rq();
363         raw_spin_lock(&rq->lock);
364
365         return rq;
366 }
367
368 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
369 /*
370  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
371  */
372
373 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
374 {
375         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
376                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
377 }
378
379 /*
380  * High-resolution timer tick.
381  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
382  */
383 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
384 {
385         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
386
387         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
388
389         raw_spin_lock(&rq->lock);
390         update_rq_clock(rq);
391         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
392         raw_spin_unlock(&rq->lock);
393
394         return HRTIMER_NORESTART;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_SMP
398
399 static int __hrtick_restart(struct rq *rq)
400 {
401         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
402         ktime_t time = hrtimer_get_softexpires(timer);
403
404         return __hrtimer_start_range_ns(timer, time, 0, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
405 }
406
407 /*
408  * called from hardirq (IPI) context
409  */
410 static void __hrtick_start(void *arg)
411 {
412         struct rq *rq = arg;
413
414         raw_spin_lock(&rq->lock);
415         __hrtick_restart(rq);
416         rq->hrtick_csd_pending = 0;
417         raw_spin_unlock(&rq->lock);
418 }
419
420 /*
421  * Called to set the hrtick timer state.
422  *
423  * called with rq->lock held and irqs disabled
424  */
425 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
426 {
427         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
428         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
429
430         hrtimer_set_expires(timer, time);
431
432         if (rq == this_rq()) {
433                 __hrtick_restart(rq);
434         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
435                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
436                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
437         }
438 }
439
440 static int
441 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
442 {
443         int cpu = (int)(long)hcpu;
444
445         switch (action) {
446         case CPU_UP_CANCELED:
447         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
448         case CPU_DOWN_PREPARE:
449         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
450         case CPU_DEAD:
451         case CPU_DEAD_FROZEN:
452                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
453                 return NOTIFY_OK;
454         }
455
456         return NOTIFY_DONE;
457 }
458
459 static __init void init_hrtick(void)
460 {
461         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
462 }
463 #else
464 /*
465  * Called to set the hrtick timer state.
466  *
467  * called with rq->lock held and irqs disabled
468  */
469 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
470 {
471         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
472                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
473 }
474
475 static inline void init_hrtick(void)
476 {
477 }
478 #endif /* CONFIG_SMP */
479
480 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
481 {
482 #ifdef CONFIG_SMP
483         rq->hrtick_csd_pending = 0;
484
485         rq->hrtick_csd.flags = 0;
486         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
487         rq->hrtick_csd.info = rq;
488 #endif
489
490         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
491         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
492 }
493 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
494 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
495 {
496 }
497
498 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
499 {
500 }
501
502 static inline void init_hrtick(void)
503 {
504 }
505 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
506
507 /*
508  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
509  *
510  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
511  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
512  * the target CPU.
513  */
514 void resched_task(struct task_struct *p)
515 {
516         int cpu;
517
518         lockdep_assert_held(&task_rq(p)->lock);
519
520         if (test_tsk_need_resched(p))
521                 return;
522
523         set_tsk_need_resched(p);
524
525         cpu = task_cpu(p);
526         if (cpu == smp_processor_id()) {
527                 set_preempt_need_resched();
528                 return;
529         }
530
531         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
532         smp_mb();
533         if (!tsk_is_polling(p))
534                 smp_send_reschedule(cpu);
535 }
536
537 void resched_cpu(int cpu)
538 {
539         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
540         unsigned long flags;
541
542         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
543                 return;
544         resched_task(cpu_curr(cpu));
545         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
546 }
547
548 #ifdef CONFIG_SMP
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
550 /*
551  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
552  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
553  *
554  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
555  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
556  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
557  */
558 int get_nohz_timer_target(void)
559 {
560         int cpu = smp_processor_id();
561         int i;
562         struct sched_domain *sd;
563
564         rcu_read_lock();
565         for_each_domain(cpu, sd) {
566                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
567                         if (!idle_cpu(i)) {
568                                 cpu = i;
569                                 goto unlock;
570                         }
571                 }
572         }
573 unlock:
574         rcu_read_unlock();
575         return cpu;
576 }
577 /*
578  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
579  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
580  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
581  * idle system the next event might even be infinite time into the
582  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
583  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
584  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
585  * wheel for the next timer event.
586  */
587 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
588 {
589         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
590
591         if (cpu == smp_processor_id())
592                 return;
593
594         /*
595          * This is safe, as this function is called with the timer
596          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
597          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
598          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
599          * timer into account automatically.
600          */
601         if (rq->curr != rq->idle)
602                 return;
603
604         /*
605          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
606          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
607          * idle task through an additional NOOP schedule()
608          */
609         set_tsk_need_resched(rq->idle);
610
611         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
612         smp_mb();
613         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
614                 smp_send_reschedule(cpu);
615 }
616
617 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
618 {
619         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
620                 if (cpu != smp_processor_id() ||
621                     tick_nohz_tick_stopped())
622                         smp_send_reschedule(cpu);
623                 return true;
624         }
625
626         return false;
627 }
628
629 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
630 {
631         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
632                 wake_up_idle_cpu(cpu);
633 }
634
635 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
636 {
637         int cpu = smp_processor_id();
638
639         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
640                 return false;
641
642         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
643                 return true;
644
645         /*
646          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
647          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
648          */
649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
650         return false;
651 }
652
653 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
654
655 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
656 {
657         return false;
658 }
659
660 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
661
662 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
663 bool sched_can_stop_tick(void)
664 {
665        struct rq *rq;
666
667        rq = this_rq();
668
669        /* Make sure rq->nr_running update is visible after the IPI */
670        smp_rmb();
671
672        /* More than one running task need preemption */
673        if (rq->nr_running > 1)
674                return false;
675
676        return true;
677 }
678 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
679
680 void sched_avg_update(struct rq *rq)
681 {
682         s64 period = sched_avg_period();
683
684         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
685                 /*
686                  * Inline assembly required to prevent the compiler
687                  * optimising this loop into a divmod call.
688                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
689                  */
690                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
691                 rq->age_stamp += period;
692                 rq->rt_avg /= 2;
693         }
694 }
695
696 #endif /* CONFIG_SMP */
697
698 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
699                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
700 /*
701  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
702  * node and @up when leaving it for the final time.
703  *
704  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
705  */
706 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
707                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
708 {
709         struct task_group *parent, *child;
710         int ret;
711
712         parent = from;
713
714 down:
715         ret = (*down)(parent, data);
716         if (ret)
717                 goto out;
718         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
719                 parent = child;
720                 goto down;
721
722 up:
723                 continue;
724         }
725         ret = (*up)(parent, data);
726         if (ret || parent == from)
727                 goto out;
728
729         child = parent;
730         parent = parent->parent;
731         if (parent)
732                 goto up;
733 out:
734         return ret;
735 }
736
737 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
738 {
739         return 0;
740 }
741 #endif
742
743 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
744 {
745         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
746         struct load_weight *load = &p->se.load;
747
748         /*
749          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
750          */
751         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
752                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
753                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
754                 return;
755         }
756
757         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
758         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
759 }
760
761 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
762 {
763         update_rq_clock(rq);
764         sched_info_queued(rq, p);
765         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
766 }
767
768 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
769 {
770         update_rq_clock(rq);
771         sched_info_dequeued(rq, p);
772         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
773 }
774
775 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
776 {
777         if (task_contributes_to_load(p))
778                 rq->nr_uninterruptible--;
779
780         enqueue_task(rq, p, flags);
781 }
782
783 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         if (task_contributes_to_load(p))
786                 rq->nr_uninterruptible++;
787
788         dequeue_task(rq, p, flags);
789 }
790
791 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
792 {
793 /*
794  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
795  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
796  */
797 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
798         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
799 #endif
800 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
801         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
802
803         /*
804          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
805          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
806          * {soft,}irq region.
807          *
808          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
809          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
810          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
811          * monotonic.
812          *
813          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
814          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
815          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
816          * atomic ops.
817          */
818         if (irq_delta > delta)
819                 irq_delta = delta;
820
821         rq->prev_irq_time += irq_delta;
822         delta -= irq_delta;
823 #endif
824 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
825         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
826                 u64 st;
827
828                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
829                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
830
831                 if (unlikely(steal > delta))
832                         steal = delta;
833
834                 st = steal_ticks(steal);
835                 steal = st * TICK_NSEC;
836
837                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
838
839                 delta -= steal;
840         }
841 #endif
842
843         rq->clock_task += delta;
844
845 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
846         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
847                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
848 #endif
849 }
850
851 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
852 {
853         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
854         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
855
856         if (stop) {
857                 /*
858                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
859                  * userspace knows about and won't get confused about.
860                  *
861                  * Also, it will make PI more or less work without too
862                  * much confusion -- but then, stop work should not
863                  * rely on PI working anyway.
864                  */
865                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
866
867                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
868         }
869
870         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
871
872         if (old_stop) {
873                 /*
874                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
875                  * it can die in pieces.
876                  */
877                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
878         }
879 }
880
881 /*
882  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
883  */
884 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
885 {
886         return p->static_prio;
887 }
888
889 /*
890  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
891  * without taking RT-inheritance into account. Might be
892  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
893  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
894  * estimator recalculates.
895  */
896 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
897 {
898         int prio;
899
900         if (task_has_dl_policy(p))
901                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
902         else if (task_has_rt_policy(p))
903                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
904         else
905                 prio = __normal_prio(p);
906         return prio;
907 }
908
909 /*
910  * Calculate the current priority, i.e. the priority
911  * taken into account by the scheduler. This value might
912  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
913  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
914  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
915  */
916 static int effective_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         p->normal_prio = normal_prio(p);
919         /*
920          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
921          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
922          * to the normal priority:
923          */
924         if (!rt_prio(p->prio))
925                 return p->normal_prio;
926         return p->prio;
927 }
928
929 /**
930  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
931  * @p: the task in question.
932  *
933  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
934  */
935 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
936 {
937         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
938 }
939
940 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
941                                        const struct sched_class *prev_class,
942                                        int oldprio)
943 {
944         if (prev_class != p->sched_class) {
945                 if (prev_class->switched_from)
946                         prev_class->switched_from(rq, p);
947                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
948         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
949                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
950 }
951
952 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
953 {
954         const struct sched_class *class;
955
956         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
957                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
958         } else {
959                 for_each_class(class) {
960                         if (class == rq->curr->sched_class)
961                                 break;
962                         if (class == p->sched_class) {
963                                 resched_task(rq->curr);
964                                 break;
965                         }
966                 }
967         }
968
969         /*
970          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
971          * this case, we can save a useless back to back clock update.
972          */
973         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
974                 rq->skip_clock_update = 1;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
979 {
980 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
981         /*
982          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
983          * ttwu() will sort out the placement.
984          */
985         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
986                         !(task_preempt_count(p) & PREEMPT_ACTIVE));
987
988 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
989         /*
990          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
991          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
992          *
993          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
994          * see task_group().
995          *
996          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
997          * task_rq_lock().
998          */
999         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1000                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1001 #endif
1002 #endif
1003
1004         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1005
1006         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1007                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1008                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
1009                 p->se.nr_migrations++;
1010                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
1011         }
1012
1013         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1014 }
1015
1016 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1017 {
1018         if (p->on_rq) {
1019                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1020
1021                 src_rq = task_rq(p);
1022                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1023
1024                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1025                 set_task_cpu(p, cpu);
1026                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1027                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1028         } else {
1029                 /*
1030                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1031                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1032                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1033                  */
1034                 p->wake_cpu = cpu;
1035         }
1036 }
1037
1038 struct migration_swap_arg {
1039         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1040         int src_cpu, dst_cpu;
1041 };
1042
1043 static int migrate_swap_stop(void *data)
1044 {
1045         struct migration_swap_arg *arg = data;
1046         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1047         int ret = -EAGAIN;
1048
1049         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1050         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1051
1052         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1053                         &arg->dst_task->pi_lock);
1054         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1055         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1056                 goto unlock;
1057
1058         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1059                 goto unlock;
1060
1061         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1062                 goto unlock;
1063
1064         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1065                 goto unlock;
1066
1067         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1068         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1069
1070         ret = 0;
1071
1072 unlock:
1073         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1074         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1075         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1076
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Cross migrate two tasks
1082  */
1083 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1084 {
1085         struct migration_swap_arg arg;
1086         int ret = -EINVAL;
1087
1088         arg = (struct migration_swap_arg){
1089                 .src_task = cur,
1090                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1091                 .dst_task = p,
1092                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1093         };
1094
1095         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1096                 goto out;
1097
1098         /*
1099          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1100          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1101          */
1102         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1103                 goto out;
1104
1105         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1106                 goto out;
1107
1108         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1109                 goto out;
1110
1111         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1112         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1113
1114 out:
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 struct migration_arg {
1119         struct task_struct *task;
1120         int dest_cpu;
1121 };
1122
1123 static int migration_cpu_stop(void *data);
1124
1125 /*
1126  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1127  *
1128  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1129  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1130  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1131  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1132  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1133  * @p has remained unscheduled the whole time.
1134  *
1135  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1136  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1137  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1138  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1139  * waiting to become inactive.
1140  */
1141 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1142 {
1143         unsigned long flags;
1144         int running, on_rq;
1145         unsigned long ncsw;
1146         struct rq *rq;
1147
1148         for (;;) {
1149                 /*
1150                  * We do the initial early heuristics without holding
1151                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1152                  * the runqueue lock when things look like they will
1153                  * work out!
1154                  */
1155                 rq = task_rq(p);
1156
1157                 /*
1158                  * If the task is actively running on another CPU
1159                  * still, just relax and busy-wait without holding
1160                  * any locks.
1161                  *
1162                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1163                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1164                  * But we don't care, since "task_running()" will
1165                  * return false if the runqueue has changed and p
1166                  * is actually now running somewhere else!
1167                  */
1168                 while (task_running(rq, p)) {
1169                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1170                                 return 0;
1171                         cpu_relax();
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1176                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1177                  * just go back and repeat.
1178                  */
1179                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1180                 trace_sched_wait_task(p);
1181                 running = task_running(rq, p);
1182                 on_rq = p->on_rq;
1183                 ncsw = 0;
1184                 if (!match_state || p->state == match_state)
1185                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1186                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1187
1188                 /*
1189                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1190                  */
1191                 if (unlikely(!ncsw))
1192                         break;
1193
1194                 /*
1195                  * Was it really running after all now that we
1196                  * checked with the proper locks actually held?
1197                  *
1198                  * Oops. Go back and try again..
1199                  */
1200                 if (unlikely(running)) {
1201                         cpu_relax();
1202                         continue;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * It's not enough that it's not actively running,
1207                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1208                  * preempted!
1209                  *
1210                  * So if it was still runnable (but just not actively
1211                  * running right now), it's preempted, and we should
1212                  * yield - it could be a while.
1213                  */
1214                 if (unlikely(on_rq)) {
1215                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1216
1217                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1218                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1219                         continue;
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1224                  * runnable, which means that it will never become
1225                  * running in the future either. We're all done!
1226                  */
1227                 break;
1228         }
1229
1230         return ncsw;
1231 }
1232
1233 /***
1234  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1235  * @p: the to-be-kicked thread
1236  *
1237  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1238  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1239  *
1240  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1241  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1242  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1243  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1244  * achieved as well.
1245  */
1246 void kick_process(struct task_struct *p)
1247 {
1248         int cpu;
1249
1250         preempt_disable();
1251         cpu = task_cpu(p);
1252         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254         preempt_enable();
1255 }
1256 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1257 #endif /* CONFIG_SMP */
1258
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260 /*
1261  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1262  */
1263 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1264 {
1265         int nid = cpu_to_node(cpu);
1266         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1267         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1268         int dest_cpu;
1269
1270         /*
1271          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1272          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1273          * select the cpu on the other node.
1274          */
1275         if (nid != -1) {
1276                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1277
1278                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1279                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1280                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1281                                 continue;
1282                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1283                                 continue;
1284                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1285                                 return dest_cpu;
1286                 }
1287         }
1288
1289         for (;;) {
1290                 /* Any allowed, online CPU? */
1291                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1292                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1293                                 continue;
1294                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1295                                 continue;
1296                         goto out;
1297                 }
1298
1299                 switch (state) {
1300                 case cpuset:
1301                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1302                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1303                         state = possible;
1304                         break;
1305
1306                 case possible:
1307                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1308                         state = fail;
1309                         break;
1310
1311                 case fail:
1312                         BUG();
1313                         break;
1314                 }
1315         }
1316
1317 out:
1318         if (state != cpuset) {
1319                 /*
1320                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1321                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1322                  * leave kernel.
1323                  */
1324                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1325                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1326                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1327                 }
1328         }
1329
1330         return dest_cpu;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1335  */
1336 static inline
1337 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1338 {
1339         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1340
1341         /*
1342          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1343          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1344          * cpu.
1345          *
1346          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1347          *
1348          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1349          *   not worry about this generic constraint ]
1350          */
1351         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1352                      !cpu_online(cpu)))
1353                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1354
1355         return cpu;
1356 }
1357
1358 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1359 {
1360         s64 diff = sample - *avg;
1361         *avg += diff >> 3;
1362 }
1363 #endif
1364
1365 static void
1366 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1367 {
1368 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1369         struct rq *rq = this_rq();
1370
1371 #ifdef CONFIG_SMP
1372         int this_cpu = smp_processor_id();
1373
1374         if (cpu == this_cpu) {
1375                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1376                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1377         } else {
1378                 struct sched_domain *sd;
1379
1380                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1381                 rcu_read_lock();
1382                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1383                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1384                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1385                                 break;
1386                         }
1387                 }
1388                 rcu_read_unlock();
1389         }
1390
1391         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1392                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1393
1394 #endif /* CONFIG_SMP */
1395
1396         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1397         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1398
1399         if (wake_flags & WF_SYNC)
1400                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1401
1402 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1403 }
1404
1405 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1406 {
1407         activate_task(rq, p, en_flags);
1408         p->on_rq = 1;
1409
1410         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1411         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1412                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1417  */
1418 static void
1419 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1420 {
1421         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1422         trace_sched_wakeup(p, true);
1423
1424         p->state = TASK_RUNNING;
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426         if (p->sched_class->task_woken)
1427                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1428
1429         if (rq->idle_stamp) {
1430                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1431                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1432
1433                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1434
1435                 if (rq->avg_idle > max)
1436                         rq->avg_idle = max;
1437
1438                 rq->idle_stamp = 0;
1439         }
1440 #endif
1441 }
1442
1443 static void
1444 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1445 {
1446 #ifdef CONFIG_SMP
1447         if (p->sched_contributes_to_load)
1448                 rq->nr_uninterruptible--;
1449 #endif
1450
1451         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1452         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1457  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1458  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1459  * the task is still ->on_rq.
1460  */
1461 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1462 {
1463         struct rq *rq;
1464         int ret = 0;
1465
1466         rq = __task_rq_lock(p);
1467         if (p->on_rq) {
1468                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1469                 update_rq_clock(rq);
1470                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1471                 ret = 1;
1472         }
1473         __task_rq_unlock(rq);
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 #ifdef CONFIG_SMP
1479 static void sched_ttwu_pending(void)
1480 {
1481         struct rq *rq = this_rq();
1482         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1483         struct task_struct *p;
1484
1485         raw_spin_lock(&rq->lock);
1486
1487         while (llist) {
1488                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1489                 llist = llist_next(llist);
1490                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1491         }
1492
1493         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1494 }
1495
1496 void scheduler_ipi(void)
1497 {
1498         /*
1499          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1500          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1501          * this IPI.
1502          */
1503         preempt_fold_need_resched();
1504
1505         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list)
1506                         && !tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id())
1507                         && !got_nohz_idle_kick())
1508                 return;
1509
1510         /*
1511          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1512          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1513          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1514          * we do call them.
1515          *
1516          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1517          * properly.
1518          *
1519          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1520          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1521          * somewhat pessimize the simple resched case.
1522          */
1523         irq_enter();
1524         tick_nohz_full_check();
1525         sched_ttwu_pending();
1526
1527         /*
1528          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1529          */
1530         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1531                 this_rq()->idle_balance = 1;
1532                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1533         }
1534         irq_exit();
1535 }
1536
1537 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1538 {
1539         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1540                 smp_send_reschedule(cpu);
1541 }
1542
1543 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1544 {
1545         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1546 }
1547 #endif /* CONFIG_SMP */
1548
1549 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1550 {
1551         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1552
1553 #if defined(CONFIG_SMP)
1554         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1555                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1556                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1557                 return;
1558         }
1559 #endif
1560
1561         raw_spin_lock(&rq->lock);
1562         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1563         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * try_to_wake_up - wake up a thread
1568  * @p: the thread to be awakened
1569  * @state: the mask of task states that can be woken
1570  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1571  *
1572  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1573  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1574  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1575  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1576  * runnable without the overhead of this.
1577  *
1578  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1579  * or @state didn't match @p's state.
1580  */
1581 static int
1582 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1583 {
1584         unsigned long flags;
1585         int cpu, success = 0;
1586
1587         /*
1588          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
1589          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
1590          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
1591          * set_current_state() the waiting thread does.
1592          */
1593         smp_mb__before_spinlock();
1594         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1595         if (!(p->state & state))
1596                 goto out;
1597
1598         success = 1; /* we're going to change ->state */
1599         cpu = task_cpu(p);
1600
1601         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1602                 goto stat;
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         /*
1606          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1607          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1608          */
1609         while (p->on_cpu)
1610                 cpu_relax();
1611         /*
1612          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1613          */
1614         smp_rmb();
1615
1616         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1617         p->state = TASK_WAKING;
1618
1619         if (p->sched_class->task_waking)
1620                 p->sched_class->task_waking(p);
1621
1622         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1623         if (task_cpu(p) != cpu) {
1624                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1625                 set_task_cpu(p, cpu);
1626         }
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629         ttwu_queue(p, cpu);
1630 stat:
1631         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1632 out:
1633         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1634
1635         return success;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1640  * @p: the thread to be awakened
1641  *
1642  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1643  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1644  * the current task.
1645  */
1646 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1647 {
1648         struct rq *rq = task_rq(p);
1649
1650         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
1651             WARN_ON_ONCE(p == current))
1652                 return;
1653
1654         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1655
1656         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1657                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1658                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1659                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1660         }
1661
1662         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1663                 goto out;
1664
1665         if (!p->on_rq)
1666                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1667
1668         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1669         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1670 out:
1671         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * wake_up_process - Wake up a specific process
1676  * @p: The process to be woken up.
1677  *
1678  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1679  * processes.
1680  *
1681  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
1682  *
1683  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1684  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1685  */
1686 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1687 {
1688         WARN_ON(task_is_stopped_or_traced(p));
1689         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1692
1693 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1694 {
1695         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1700  * p is forked by current.
1701  *
1702  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1703  */
1704 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1705 {
1706         p->on_rq                        = 0;
1707
1708         p->se.on_rq                     = 0;
1709         p->se.exec_start                = 0;
1710         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1711         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1712         p->se.nr_migrations             = 0;
1713         p->se.vruntime                  = 0;
1714         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1715
1716 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1717         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1718 #endif
1719
1720         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
1721         hrtimer_init(&p->dl.dl_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1722         p->dl.dl_runtime = p->dl.runtime = 0;
1723         p->dl.dl_deadline = p->dl.deadline = 0;
1724         p->dl.dl_period = 0;
1725         p->dl.flags = 0;
1726
1727         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1730         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1731 #endif
1732
1733 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1734         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
1735                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1736                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
1737         }
1738
1739         if (clone_flags & CLONE_VM)
1740                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
1741         else
1742                 p->numa_preferred_nid = -1;
1743
1744         p->node_stamp = 0ULL;
1745         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
1746         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
1747         p->numa_work.next = &p->numa_work;
1748         p->numa_faults = NULL;
1749         p->numa_faults_buffer = NULL;
1750
1751         INIT_LIST_HEAD(&p->numa_entry);
1752         p->numa_group = NULL;
1753 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1754 }
1755
1756 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1757 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1758 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1759 {
1760         if (enabled)
1761                 sched_feat_set("NUMA");
1762         else
1763                 sched_feat_set("NO_NUMA");
1764 }
1765 #else
1766 __read_mostly bool numabalancing_enabled;
1767
1768 void set_numabalancing_state(bool enabled)
1769 {
1770         numabalancing_enabled = enabled;
1771 }
1772 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
1773
1774 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
1775 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
1776                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1777 {
1778         struct ctl_table t;
1779         int err;
1780         int state = numabalancing_enabled;
1781
1782         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1783                 return -EPERM;
1784
1785         t = *table;
1786         t.data = &state;
1787         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
1788         if (err < 0)
1789                 return err;
1790         if (write)
1791                 set_numabalancing_state(state);
1792         return err;
1793 }
1794 #endif
1795 #endif
1796
1797 /*
1798  * fork()/clone()-time setup:
1799  */
1800 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
1801 {
1802         unsigned long flags;
1803         int cpu = get_cpu();
1804
1805         __sched_fork(clone_flags, p);
1806         /*
1807          * We mark the process as running here. This guarantees that
1808          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1809          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1810          */
1811         p->state = TASK_RUNNING;
1812
1813         /*
1814          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1815          */
1816         p->prio = current->normal_prio;
1817
1818         /*
1819          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1820          */
1821         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1822                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
1823                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1824                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1825                         p->rt_priority = 0;
1826                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1827                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1828
1829                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1830                 set_load_weight(p);
1831
1832                 /*
1833                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1834                  * fulfilled its duty:
1835                  */
1836                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1837         }
1838
1839         if (dl_prio(p->prio)) {
1840                 put_cpu();
1841                 return -EAGAIN;
1842         } else if (rt_prio(p->prio)) {
1843                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1844         } else {
1845                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1846         }
1847
1848         if (p->sched_class->task_fork)
1849                 p->sched_class->task_fork(p);
1850
1851         /*
1852          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1853          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1854          * is ran before sched_fork().
1855          *
1856          * Silence PROVE_RCU.
1857          */
1858         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1859         set_task_cpu(p, cpu);
1860         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1861
1862 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1863         if (likely(sched_info_on()))
1864                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1865 #endif
1866 #if defined(CONFIG_SMP)
1867         p->on_cpu = 0;
1868 #endif
1869         init_task_preempt_count(p);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1872         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
1873 #endif
1874
1875         put_cpu();
1876         return 0;
1877 }
1878
1879 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
1880 {
1881         if (runtime == RUNTIME_INF)
1882                 return 1ULL << 20;
1883
1884         /*
1885          * Doing this here saves a lot of checks in all
1886          * the calling paths, and returning zero seems
1887          * safe for them anyway.
1888          */
1889         if (period == 0)
1890                 return 0;
1891
1892         return div64_u64(runtime << 20, period);
1893 }
1894
1895 #ifdef CONFIG_SMP
1896 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1897 {
1898         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
1899 }
1900
1901 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1902 {
1903         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
1904         int cpus = 0;
1905
1906         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
1907                 cpus++;
1908
1909         return cpus;
1910 }
1911 #else
1912 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
1913 {
1914         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
1915 }
1916
1917 static inline int dl_bw_cpus(int i)
1918 {
1919         return 1;
1920 }
1921 #endif
1922
1923 static inline
1924 void __dl_clear(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1925 {
1926         dl_b->total_bw -= tsk_bw;
1927 }
1928
1929 static inline
1930 void __dl_add(struct dl_bw *dl_b, u64 tsk_bw)
1931 {
1932         dl_b->total_bw += tsk_bw;
1933 }
1934
1935 static inline
1936 bool __dl_overflow(struct dl_bw *dl_b, int cpus, u64 old_bw, u64 new_bw)
1937 {
1938         return dl_b->bw != -1 &&
1939                dl_b->bw * cpus < dl_b->total_bw - old_bw + new_bw;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
1944  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
1945  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
1946  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
1947  *
1948  * This function is called while holding p's rq->lock.
1949  */
1950 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
1951                        const struct sched_attr *attr)
1952 {
1953
1954         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1955         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
1956         u64 runtime = attr->sched_runtime;
1957         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
1958         int cpus, err = -1;
1959
1960         if (new_bw == p->dl.dl_bw)
1961                 return 0;
1962
1963         /*
1964          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
1965          * its parameters, we may need to update accordingly the total
1966          * allocated bandwidth of the container.
1967          */
1968         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1969         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
1970         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
1971             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
1972                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1973                 err = 0;
1974         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
1975                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
1976                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1977                 __dl_add(dl_b, new_bw);
1978                 err = 0;
1979         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
1980                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
1981                 err = 0;
1982         }
1983         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1984
1985         return err;
1986 }
1987
1988 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
1989
1990 /*
1991  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1992  *
1993  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1994  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1995  * on the runqueue and wakes it.
1996  */
1997 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         struct rq *rq;
2001
2002         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2003 #ifdef CONFIG_SMP
2004         /*
2005          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2006          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2007          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2008          */
2009         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2010 #endif
2011
2012         /* Initialize new task's runnable average */
2013         init_task_runnable_average(p);
2014         rq = __task_rq_lock(p);
2015         activate_task(rq, p, 0);
2016         p->on_rq = 1;
2017         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2018         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020         if (p->sched_class->task_woken)
2021                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2022 #endif
2023         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2024 }
2025
2026 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2027
2028 /**
2029  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2030  * @notifier: notifier struct to register
2031  */
2032 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2033 {
2034         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2037
2038 /**
2039  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2040  * @notifier: notifier struct to unregister
2041  *
2042  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2043  */
2044 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2045 {
2046         hlist_del(&notifier->link);
2047 }
2048 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2049
2050 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2051 {
2052         struct preempt_notifier *notifier;
2053
2054         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2055                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2056 }
2057
2058 static void
2059 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2060                                  struct task_struct *next)
2061 {
2062         struct preempt_notifier *notifier;
2063
2064         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2065                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2066 }
2067
2068 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2069
2070 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2071 {
2072 }
2073
2074 static void
2075 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2076                                  struct task_struct *next)
2077 {
2078 }
2079
2080 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2081
2082 /**
2083  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2084  * @rq: the runqueue preparing to switch
2085  * @prev: the current task that is being switched out
2086  * @next: the task we are going to switch to.
2087  *
2088  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2089  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2090  * switch.
2091  *
2092  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2093  * hooks.
2094  */
2095 static inline void
2096 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2097                     struct task_struct *next)
2098 {
2099         trace_sched_switch(prev, next);
2100         sched_info_switch(rq, prev, next);
2101         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2102         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2103         prepare_lock_switch(rq, next);
2104         prepare_arch_switch(next);
2105 }
2106
2107 /**
2108  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2109  * @rq: runqueue associated with task-switch
2110  * @prev: the thread we just switched away from.
2111  *
2112  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2113  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2114  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2115  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2116  *
2117  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2118  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2119  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2120  * details.)
2121  */
2122 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2123         __releases(rq->lock)
2124 {
2125         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2126         long prev_state;
2127
2128         rq->prev_mm = NULL;
2129
2130         /*
2131          * A task struct has one reference for the use as "current".
2132          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2133          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2134          * the scheduled task must drop that reference.
2135          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2136          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2137          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2138          * be dropped twice.
2139          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2140          */
2141         prev_state = prev->state;
2142         vtime_task_switch(prev);
2143         finish_arch_switch(prev);
2144         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2145         finish_lock_switch(rq, prev);
2146         finish_arch_post_lock_switch();
2147
2148         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2149         if (mm)
2150                 mmdrop(mm);
2151         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2152                 task_numa_free(prev);
2153
2154                 if (prev->sched_class->task_dead)
2155                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2156
2157                 /*
2158                  * Remove function-return probe instances associated with this
2159                  * task and put them back on the free list.
2160                  */
2161                 kprobe_flush_task(prev);
2162                 put_task_struct(prev);
2163         }
2164
2165         tick_nohz_task_switch(current);
2166 }
2167
2168 #ifdef CONFIG_SMP
2169
2170 /* assumes rq->lock is held */
2171 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2172 {
2173         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2174                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2175 }
2176
2177 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2178 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2179 {
2180         if (rq->post_schedule) {
2181                 unsigned long flags;
2182
2183                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2184                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2185                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2186                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2187
2188                 rq->post_schedule = 0;
2189         }
2190 }
2191
2192 #else
2193
2194 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2195 {
2196 }
2197
2198 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2199 {
2200 }
2201
2202 #endif
2203
2204 /**
2205  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2206  * @prev: the thread we just switched away from.
2207  */
2208 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2209         __releases(rq->lock)
2210 {
2211         struct rq *rq = this_rq();
2212
2213         finish_task_switch(rq, prev);
2214
2215         /*
2216          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2217          * task_switch?
2218          */
2219         post_schedule(rq);
2220
2221 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2222         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2223         preempt_enable();
2224 #endif
2225         if (current->set_child_tid)
2226                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2227 }
2228
2229 /*
2230  * context_switch - switch to the new MM and the new
2231  * thread's register state.
2232  */
2233 static inline void
2234 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2235                struct task_struct *next)
2236 {
2237         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2238
2239         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2240
2241         mm = next->mm;
2242         oldmm = prev->active_mm;
2243         /*
2244          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2245          * combine the page table reload and the switch backend into
2246          * one hypercall.
2247          */
2248         arch_start_context_switch(prev);
2249
2250         if (!mm) {
2251                 next->active_mm = oldmm;
2252                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2253                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2254         } else
2255                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2256
2257         if (!prev->mm) {
2258                 prev->active_mm = NULL;
2259                 rq->prev_mm = oldmm;
2260         }
2261         /*
2262          * Since the runqueue lock will be released by the next
2263          * task (which is an invalid locking op but in the case
2264          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2265          * do an early lockdep release here:
2266          */
2267 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2268         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2269 #endif
2270
2271         context_tracking_task_switch(prev, next);
2272         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2273         switch_to(prev, next, prev);
2274
2275         barrier();
2276         /*
2277          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2278          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2279          * frame will be invalid.
2280          */
2281         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2282 }
2283
2284 /*
2285  * nr_running and nr_context_switches:
2286  *
2287  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2288  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2289  */
2290 unsigned long nr_running(void)
2291 {
2292         unsigned long i, sum = 0;
2293
2294         for_each_online_cpu(i)
2295                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2296
2297         return sum;
2298 }
2299
2300 unsigned long long nr_context_switches(void)
2301 {
2302         int i;
2303         unsigned long long sum = 0;
2304
2305         for_each_possible_cpu(i)
2306                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2307
2308         return sum;
2309 }
2310
2311 unsigned long nr_iowait(void)
2312 {
2313         unsigned long i, sum = 0;
2314
2315         for_each_possible_cpu(i)
2316                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2317
2318         return sum;
2319 }
2320
2321 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2322 {
2323         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2324         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2325 }
2326
2327 #ifdef CONFIG_SMP
2328
2329 /*
2330  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2331  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2332  */
2333 void sched_exec(void)
2334 {
2335         struct task_struct *p = current;
2336         unsigned long flags;
2337         int dest_cpu;
2338
2339         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2340         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2341         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2342                 goto unlock;
2343
2344         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2345                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2346
2347                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2348                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2349                 return;
2350         }
2351 unlock:
2352         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2353 }
2354
2355 #endif
2356
2357 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2358 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2359
2360 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2361 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2362
2363 /*
2364  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2365  * @p in case that task is currently running.
2366  *
2367  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2368  */
2369 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2370 {
2371         u64 ns = 0;
2372
2373         if (task_current(rq, p)) {
2374                 update_rq_clock(rq);
2375                 ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
2376                 if ((s64)ns < 0)
2377                         ns = 0;
2378         }
2379
2380         return ns;
2381 }
2382
2383 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2384 {
2385         unsigned long flags;
2386         struct rq *rq;
2387         u64 ns = 0;
2388
2389         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2390         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2391         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2392
2393         return ns;
2394 }
2395
2396 /*
2397  * Return accounted runtime for the task.
2398  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2399  * pending runtime that have not been accounted yet.
2400  */
2401 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2402 {
2403         unsigned long flags;
2404         struct rq *rq;
2405         u64 ns = 0;
2406
2407 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
2408         /*
2409          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
2410          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
2411          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
2412          *
2413          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
2414          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
2415          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
2416          */
2417         if (!p->on_cpu)
2418                 return p->se.sum_exec_runtime;
2419 #endif
2420
2421         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2422         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2423         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2424
2425         return ns;
2426 }
2427
2428 /*
2429  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2430  * We call it with interrupts disabled.
2431  */
2432 void scheduler_tick(void)
2433 {
2434         int cpu = smp_processor_id();
2435         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2436         struct task_struct *curr = rq->curr;
2437
2438         sched_clock_tick();
2439
2440         raw_spin_lock(&rq->lock);
2441         update_rq_clock(rq);
2442         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2443         update_cpu_load_active(rq);
2444         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2445
2446         perf_event_task_tick();
2447
2448 #ifdef CONFIG_SMP
2449         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2450         trigger_load_balance(rq);
2451 #endif
2452         rq_last_tick_reset(rq);
2453 }
2454
2455 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2456 /**
2457  * scheduler_tick_max_deferment
2458  *
2459  * Keep at least one tick per second when a single
2460  * active task is running because the scheduler doesn't
2461  * yet completely support full dynticks environment.
2462  *
2463  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
2464  * balancing, etc... continue to move forward, even
2465  * with a very low granularity.
2466  *
2467  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
2468  */
2469 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
2470 {
2471         struct rq *rq = this_rq();
2472         unsigned long next, now = ACCESS_ONCE(jiffies);
2473
2474         next = rq->last_sched_tick + HZ;
2475
2476         if (time_before_eq(next, now))
2477                 return 0;
2478
2479         return jiffies_to_nsecs(next - now);
2480 }
2481 #endif
2482
2483 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2484 {
2485         if (in_lock_functions(addr)) {
2486                 addr = CALLER_ADDR2;
2487                 if (in_lock_functions(addr))
2488                         addr = CALLER_ADDR3;
2489         }
2490         return addr;
2491 }
2492
2493 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2494                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2495
2496 void __kprobes preempt_count_add(int val)
2497 {
2498 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2499         /*
2500          * Underflow?
2501          */
2502         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2503                 return;
2504 #endif
2505         __preempt_count_add(val);
2506 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2507         /*
2508          * Spinlock count overflowing soon?
2509          */
2510         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2511                                 PREEMPT_MASK - 10);
2512 #endif
2513         if (preempt_count() == val)
2514                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2515 }
2516 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
2517
2518 void __kprobes preempt_count_sub(int val)
2519 {
2520 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2521         /*
2522          * Underflow?
2523          */
2524         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2525                 return;
2526         /*
2527          * Is the spinlock portion underflowing?
2528          */
2529         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2530                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2531                 return;
2532 #endif
2533
2534         if (preempt_count() == val)
2535                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2536         __preempt_count_sub(val);
2537 }
2538 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
2539
2540 #endif
2541
2542 /*
2543  * Print scheduling while atomic bug:
2544  */
2545 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2546 {
2547         if (oops_in_progress)
2548                 return;
2549
2550         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2551                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2552
2553         debug_show_held_locks(prev);
2554         print_modules();
2555         if (irqs_disabled())
2556                 print_irqtrace_events(prev);
2557         dump_stack();
2558         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2563  */
2564 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2565 {
2566         /*
2567          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2568          * schedule() atomically, we ignore that path. Otherwise whine
2569          * if we are scheduling when we should not.
2570          */
2571         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && prev->state != TASK_DEAD))
2572                 __schedule_bug(prev);
2573         rcu_sleep_check();
2574
2575         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2576
2577         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2578 }
2579
2580 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2581 {
2582         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2583                 update_rq_clock(rq);
2584         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Pick up the highest-prio task:
2589  */
2590 static inline struct task_struct *
2591 pick_next_task(struct rq *rq)
2592 {
2593         const struct sched_class *class;
2594         struct task_struct *p;
2595
2596         /*
2597          * Optimization: we know that if all tasks are in
2598          * the fair class we can call that function directly:
2599          */
2600         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2601                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2602                 if (likely(p))
2603                         return p;
2604         }
2605
2606         for_each_class(class) {
2607                 p = class->pick_next_task(rq);
2608                 if (p)
2609                         return p;
2610         }
2611
2612         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2613 }
2614
2615 /*
2616  * __schedule() is the main scheduler function.
2617  *
2618  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2619  *
2620  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2621  *
2622  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2623  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2624  *
2625  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2626  *      interrupt handler scheduler_tick().
2627  *
2628  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2629  *      task to the run-queue and that's it.
2630  *
2631  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2632  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2633  *      called on the nearest possible occasion:
2634  *
2635  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2636  *
2637  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2638  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2639  *           spin_unlock()!)
2640  *
2641  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2642  *           preemptible context
2643  *
2644  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2645  *         then at the next:
2646  *
2647  *          - cond_resched() call
2648  *          - explicit schedule() call
2649  *          - return from syscall or exception to user-space
2650  *          - return from interrupt-handler to user-space
2651  */
2652 static void __sched __schedule(void)
2653 {
2654         struct task_struct *prev, *next;
2655         unsigned long *switch_count;
2656         struct rq *rq;
2657         int cpu;
2658
2659 need_resched:
2660         preempt_disable();
2661         cpu = smp_processor_id();
2662         rq = cpu_rq(cpu);
2663         rcu_note_context_switch(cpu);
2664         prev = rq->curr;
2665
2666         schedule_debug(prev);
2667
2668         if (sched_feat(HRTICK))
2669                 hrtick_clear(rq);
2670
2671         /*
2672          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
2673          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
2674          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
2675          */
2676         smp_mb__before_spinlock();
2677         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2678
2679         switch_count = &prev->nivcsw;
2680         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2681                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2682                         prev->state = TASK_RUNNING;
2683                 } else {
2684                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2685                         prev->on_rq = 0;
2686
2687                         /*
2688                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2689                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2690                          * concurrency.
2691                          */
2692                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2693                                 struct task_struct *to_wakeup;
2694
2695                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2696                                 if (to_wakeup)
2697                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2698                         }
2699                 }
2700                 switch_count = &prev->nvcsw;
2701         }
2702
2703         pre_schedule(rq, prev);
2704
2705         if (unlikely(!rq->nr_running))
2706                 idle_balance(cpu, rq);
2707
2708         put_prev_task(rq, prev);
2709         next = pick_next_task(rq);
2710         clear_tsk_need_resched(prev);
2711         clear_preempt_need_resched();
2712         rq->skip_clock_update = 0;
2713
2714         if (likely(prev != next)) {
2715                 rq->nr_switches++;
2716                 rq->curr = next;
2717                 ++*switch_count;
2718
2719                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2720                 /*
2721                  * The context switch have flipped the stack from under us
2722                  * and restored the local variables which were saved when
2723                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2724                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2725                  */
2726                 cpu = smp_processor_id();
2727                 rq = cpu_rq(cpu);
2728         } else
2729                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2730
2731         post_schedule(rq);
2732
2733         sched_preempt_enable_no_resched();
2734         if (need_resched())
2735                 goto need_resched;
2736 }
2737
2738 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2739 {
2740         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2741                 return;
2742         /*
2743          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2744          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2745          */
2746         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2747                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2748 }
2749
2750 asmlinkage void __sched schedule(void)
2751 {
2752         struct task_struct *tsk = current;
2753
2754         sched_submit_work(tsk);
2755         __schedule();
2756 }
2757 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2758
2759 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2760 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2761 {
2762         /*
2763          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2764          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2765          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2766          * we find a better solution.
2767          */
2768         user_exit();
2769         schedule();
2770         user_enter();
2771 }
2772 #endif
2773
2774 /**
2775  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2776  *
2777  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2778  */
2779 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2780 {
2781         sched_preempt_enable_no_resched();
2782         schedule();
2783         preempt_disable();
2784 }
2785
2786 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2787 /*
2788  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
2789  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
2790  * occur there and call schedule directly.
2791  */
2792 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
2793 {
2794         /*
2795          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
2796          * we do not want to preempt the current task. Just return..
2797          */
2798         if (likely(!preemptible()))
2799                 return;
2800
2801         do {
2802                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2803                 __schedule();
2804                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2805
2806                 /*
2807                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2808                  * between schedule and now.
2809                  */
2810                 barrier();
2811         } while (need_resched());
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
2814 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
2815
2816 /*
2817  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
2818  * off of irq context.
2819  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
2820  * protect us against recursive calling from irq.
2821  */
2822 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
2823 {
2824         enum ctx_state prev_state;
2825
2826         /* Catch callers which need to be fixed */
2827         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
2828
2829         prev_state = exception_enter();
2830
2831         do {
2832                 __preempt_count_add(PREEMPT_ACTIVE);
2833                 local_irq_enable();
2834                 __schedule();
2835                 local_irq_disable();
2836                 __preempt_count_sub(PREEMPT_ACTIVE);
2837
2838                 /*
2839                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
2840                  * between schedule and now.
2841                  */
2842                 barrier();
2843         } while (need_resched());
2844
2845         exception_exit(prev_state);
2846 }
2847
2848 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
2849                           void *key)
2850 {
2851         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
2852 }
2853 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
2854
2855 static long __sched
2856 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
2857 {
2858         unsigned long flags;
2859         wait_queue_t wait;
2860
2861         init_waitqueue_entry(&wait, current);
2862
2863         __set_current_state(state);
2864
2865         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
2866         __add_wait_queue(q, &wait);
2867         spin_unlock(&q->lock);
2868         timeout = schedule_timeout(timeout);
2869         spin_lock_irq(&q->lock);
2870         __remove_wait_queue(q, &wait);
2871         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
2872
2873         return timeout;
2874 }
2875
2876 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2877 {
2878         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
2881
2882 long __sched
2883 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2884 {
2885         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
2888
2889 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
2890 {
2891         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
2894
2895 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
2896 {
2897         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
2898 }
2899 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
2900
2901 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
2902
2903 /*
2904  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
2905  * @p: task
2906  * @prio: prio value (kernel-internal form)
2907  *
2908  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
2909  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
2910  *
2911  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
2912  */
2913 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
2914 {
2915         int oldprio, on_rq, running, enqueue_flag = 0;
2916         struct rq *rq;
2917         const struct sched_class *prev_class;
2918
2919         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
2920
2921         rq = __task_rq_lock(p);
2922
2923         /*
2924          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
2925          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
2926          *
2927          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
2928          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
2929          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
2930          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
2931          * with interrupts disabled and will complete the lock
2932          * protected section without being interrupted. So there is no
2933          * real need to boost.
2934          */
2935         if (unlikely(p == rq->idle)) {
2936                 WARN_ON(p != rq->curr);
2937                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
2938                 goto out_unlock;
2939         }
2940
2941         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
2942         p->pi_top_task = rt_mutex_get_top_task(p);
2943         oldprio = p->prio;
2944         prev_class = p->sched_class;
2945         on_rq = p->on_rq;
2946         running = task_current(rq, p);
2947         if (on_rq)
2948                 dequeue_task(rq, p, 0);
2949         if (running)
2950                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
2951
2952         /*
2953          * Boosting condition are:
2954          * 1. -rt task is running and holds mutex A
2955          *      --> -dl task blocks on mutex A
2956          *
2957          * 2. -dl task is running and holds mutex A
2958          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
2959          *          running task
2960          */
2961         if (dl_prio(prio)) {
2962                 if (!dl_prio(p->normal_prio) || (p->pi_top_task &&
2963                         dl_entity_preempt(&p->pi_top_task->dl, &p->dl))) {
2964                         p->dl.dl_boosted = 1;
2965                         p->dl.dl_throttled = 0;
2966                         enqueue_flag = ENQUEUE_REPLENISH;
2967                 } else
2968                         p->dl.dl_boosted = 0;
2969                 p->sched_class = &dl_sched_class;
2970         } else if (rt_prio(prio)) {
2971                 if (dl_prio(oldprio))
2972                         p->dl.dl_boosted = 0;
2973                 if (oldprio < prio)
2974                         enqueue_flag = ENQUEUE_HEAD;
2975                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2976         } else {
2977                 if (dl_prio(oldprio))
2978                         p->dl.dl_boosted = 0;
2979                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2980         }
2981
2982         p->prio = prio;
2983
2984         if (running)
2985                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
2986         if (on_rq)
2987                 enqueue_task(rq, p, enqueue_flag);
2988
2989         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
2990 out_unlock:
2991         __task_rq_unlock(rq);
2992 }
2993 #endif
2994
2995 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
2996 {
2997         int old_prio, delta, on_rq;
2998         unsigned long flags;
2999         struct rq *rq;
3000
3001         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3002                 return;
3003         /*
3004          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3005          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3006          */
3007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3008         /*
3009          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3010          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3011          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3012          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3013          */
3014         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3015                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3016                 goto out_unlock;
3017         }
3018         on_rq = p->on_rq;
3019         if (on_rq)
3020                 dequeue_task(rq, p, 0);
3021
3022         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3023         set_load_weight(p);
3024         old_prio = p->prio;
3025         p->prio = effective_prio(p);
3026         delta = p->prio - old_prio;
3027
3028         if (on_rq) {
3029                 enqueue_task(rq, p, 0);
3030                 /*
3031                  * If the task increased its priority or is running and
3032                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3033                  */
3034                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3035                         resched_task(rq->curr);
3036         }
3037 out_unlock:
3038         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3039 }
3040 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3041
3042 /*
3043  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3044  * @p: task
3045  * @nice: nice value
3046  */
3047 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3048 {
3049         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3050         int nice_rlim = 20 - nice;
3051
3052         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3053                 capable(CAP_SYS_NICE));
3054 }
3055
3056 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3057
3058 /*
3059  * sys_nice - change the priority of the current process.
3060  * @increment: priority increment
3061  *
3062  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3063  * does similar things.
3064  */
3065 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3066 {
3067         long nice, retval;
3068
3069         /*
3070          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3071          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3072          * and we have a single winner.
3073          */
3074         if (increment < -40)
3075                 increment = -40;
3076         if (increment > 40)
3077                 increment = 40;
3078
3079         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3080         if (nice < -20)
3081                 nice = -20;
3082         if (nice > 19)
3083                 nice = 19;
3084
3085         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3086                 return -EPERM;
3087
3088         retval = security_task_setnice(current, nice);
3089         if (retval)
3090                 return retval;
3091
3092         set_user_nice(current, nice);
3093         return 0;
3094 }
3095
3096 #endif
3097
3098 /**
3099  * task_prio - return the priority value of a given task.
3100  * @p: the task in question.
3101  *
3102  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3103  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3104  * around 0, value goes from -16 to +15.
3105  */
3106 int task_prio(const struct task_struct *p)
3107 {
3108         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3109 }
3110
3111 /**
3112  * task_nice - return the nice value of a given task.
3113  * @p: the task in question.
3114  *
3115  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
3116  */
3117 int task_nice(const struct task_struct *p)
3118 {
3119         return TASK_NICE(p);
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
3122
3123 /**
3124  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3125  * @cpu: the processor in question.
3126  *
3127  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3128  */
3129 int idle_cpu(int cpu)
3130 {
3131         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3132
3133         if (rq->curr != rq->idle)
3134                 return 0;
3135
3136         if (rq->nr_running)
3137                 return 0;
3138
3139 #ifdef CONFIG_SMP
3140         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3141                 return 0;
3142 #endif
3143
3144         return 1;
3145 }
3146
3147 /**
3148  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3149  * @cpu: the processor in question.
3150  *
3151  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3152  */
3153 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3154 {
3155         return cpu_rq(cpu)->idle;
3156 }
3157
3158 /**
3159  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3160  * @pid: the pid in question.
3161  *
3162  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3163  */
3164 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3165 {
3166         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3167 }
3168
3169 /*
3170  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3171  * SCHED_DEADLINE task.
3172  *
3173  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3174  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3175  * for the first time with its new policy.
3176  */
3177 static void
3178 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3179 {
3180         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3181
3182         init_dl_task_timer(dl_se);
3183         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3184         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3185         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3186         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3187         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3188         dl_se->dl_throttled = 0;
3189         dl_se->dl_new = 1;
3190 }
3191
3192 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3193 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3194                            const struct sched_attr *attr)
3195 {
3196         int policy = attr->sched_policy;
3197
3198         if (policy == -1) /* setparam */
3199                 policy = p->policy;
3200
3201         p->policy = policy;
3202
3203         if (dl_policy(policy))
3204                 __setparam_dl(p, attr);
3205         else if (fair_policy(policy))
3206                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3207
3208         /*
3209          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3210          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3211          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3212          */
3213         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3214
3215         p->normal_prio = normal_prio(p);
3216         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3217
3218         if (dl_prio(p->prio))
3219                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3220         else if (rt_prio(p->prio))
3221                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3222         else
3223                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3224
3225         set_load_weight(p);
3226 }
3227
3228 static void
3229 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3230 {
3231         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3232
3233         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3234         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3235         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3236         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3237         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3238 }
3239
3240 /*
3241  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3242  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3243  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3244  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3245  * user parameters are above the internal resolution (1us); we
3246  * check sched_runtime only since it is always the smaller one.
3247  */
3248 static bool
3249 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3250 {
3251         return attr && attr->sched_deadline != 0 &&
3252                 (attr->sched_period == 0 ||
3253                 (s64)(attr->sched_period   - attr->sched_deadline) >= 0) &&
3254                 (s64)(attr->sched_deadline - attr->sched_runtime ) >= 0  &&
3255                 attr->sched_runtime >= (2 << (DL_SCALE - 1));
3256 }
3257
3258 /*
3259  * check the target process has a UID that matches the current process's
3260  */
3261 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3262 {
3263         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3264         bool match;
3265
3266         rcu_read_lock();
3267         pcred = __task_cred(p);
3268         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3269                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3270         rcu_read_unlock();
3271         return match;
3272 }
3273
3274 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
3275                                 const struct sched_attr *attr,
3276                                 bool user)
3277 {
3278         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
3279         int policy = attr->sched_policy;
3280         unsigned long flags;
3281         const struct sched_class *prev_class;
3282         struct rq *rq;
3283         int reset_on_fork;
3284
3285         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3286         BUG_ON(in_interrupt());
3287 recheck:
3288         /* double check policy once rq lock held */
3289         if (policy < 0) {
3290                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
3291                 policy = oldpolicy = p->policy;
3292         } else {
3293                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
3294
3295                 if (policy != SCHED_DEADLINE &&
3296                                 policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3297                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
3298                                 policy != SCHED_IDLE)
3299                         return -EINVAL;
3300         }
3301
3302         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
3303                 return -EINVAL;
3304
3305         /*
3306          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3307          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
3308          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
3309          */
3310         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3311             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3312                 return -EINVAL;
3313         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
3314             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
3315                 return -EINVAL;
3316
3317         /*
3318          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3319          */
3320         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
3321                 if (fair_policy(policy)) {
3322                         if (attr->sched_nice < TASK_NICE(p) &&
3323                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
3324                                 return -EPERM;
3325                 }
3326
3327                 if (rt_policy(policy)) {
3328                         unsigned long rlim_rtprio =
3329                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
3330
3331                         /* can't set/change the rt policy */
3332                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
3333                                 return -EPERM;
3334
3335                         /* can't increase priority */
3336                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
3337                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
3338                                 return -EPERM;
3339                 }
3340
3341                  /*
3342                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
3343                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
3344                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
3345                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
3346                   */
3347                 if (dl_policy(policy))
3348                         return -EPERM;
3349
3350                 /*
3351                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
3352                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
3353                  */
3354                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE) {
3355                         if (!can_nice(p, TASK_NICE(p)))
3356                                 return -EPERM;
3357                 }
3358
3359                 /* can't change other user's priorities */
3360                 if (!check_same_owner(p))
3361                         return -EPERM;
3362
3363                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
3364                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
3365                         return -EPERM;
3366         }
3367
3368         if (user) {
3369                 retval = security_task_setscheduler(p);
3370                 if (retval)
3371                         return retval;
3372         }
3373
3374         /*
3375          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
3376          * changing the priority of the task:
3377          *
3378          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
3379          * runqueue lock must be held.
3380          */
3381         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3382
3383         /*
3384          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
3385          */
3386         if (p == rq->stop) {
3387                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3388                 return -EINVAL;
3389         }
3390
3391         /*
3392          * If not changing anything there's no need to proceed further:
3393          */
3394         if (unlikely(policy == p->policy)) {
3395                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != TASK_NICE(p))
3396                         goto change;
3397                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
3398                         goto change;
3399                 if (dl_policy(policy))
3400                         goto change;
3401
3402                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3403                 return 0;
3404         }
3405 change:
3406
3407         if (user) {
3408 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
3409                 /*
3410                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
3411                  * assigned.
3412                  */
3413                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
3414                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
3415                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
3416                         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3417                         return -EPERM;
3418                 }
3419 #endif
3420 #ifdef CONFIG_SMP
3421                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
3422                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
3423
3424                         /*
3425                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
3426                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
3427                          * will also fail if there's no bandwidth available.
3428                          */
3429                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
3430                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
3431                                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3432                                 return -EPERM;
3433                         }
3434                 }
3435 #endif
3436         }
3437
3438         /* recheck policy now with rq lock held */
3439         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3440                 policy = oldpolicy = -1;
3441                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3442                 goto recheck;
3443         }
3444
3445         /*
3446          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
3447          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
3448          * is available.
3449          */
3450         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
3451                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3452                 return -EBUSY;
3453         }
3454
3455         on_rq = p->on_rq;
3456         running = task_current(rq, p);
3457         if (on_rq)
3458                 dequeue_task(rq, p, 0);
3459         if (running)
3460                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3461
3462         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
3463
3464         oldprio = p->prio;
3465         prev_class = p->sched_class;
3466         __setscheduler(rq, p, attr);
3467
3468         if (running)
3469                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3470         if (on_rq)
3471                 enqueue_task(rq, p, 0);
3472
3473         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3474         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3475
3476         rt_mutex_adjust_pi(p);
3477
3478         return 0;
3479 }
3480
3481 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3482                                const struct sched_param *param, bool check)
3483 {
3484         struct sched_attr attr = {
3485                 .sched_policy   = policy,
3486                 .sched_priority = param->sched_priority,
3487                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
3488         };
3489
3490         /*
3491          * Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack
3492          */
3493         if (policy & SCHED_RESET_ON_FORK) {
3494                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
3495                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
3496                 attr.sched_policy = policy;
3497         }
3498
3499         return __sched_setscheduler(p, &attr, check);
3500 }
3501 /**
3502  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
3503  * @p: the task in question.
3504  * @policy: new policy.
3505  * @param: structure containing the new RT priority.
3506  *
3507  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
3508  *
3509  * NOTE that the task may be already dead.
3510  */
3511 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3512                        const struct sched_param *param)
3513 {
3514         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3517
3518 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3519 {
3520         return __sched_setscheduler(p, attr, true);
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
3523
3524 /**
3525  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
3526  * @p: the task in question.
3527  * @policy: new policy.
3528  * @param: structure containing the new RT priority.
3529  *
3530  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
3531  * current context has permission.  For example, this is needed in
3532  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,