]> Git Repo - J-linux.git/blob - kernel/sched/core.c
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.git] / kernel / sched / core.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  kernel/sched/core.c
4  *
5  *  Core kernel CPU scheduler code
6  *
7  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
8  *  Copyright (C) 1998-2024  Ingo Molnar, Red Hat
9  */
10 #include <linux/highmem.h>
11 #include <linux/hrtimer_api.h>
12 #include <linux/ktime_api.h>
13 #include <linux/sched/signal.h>
14 #include <linux/syscalls_api.h>
15 #include <linux/debug_locks.h>
16 #include <linux/prefetch.h>
17 #include <linux/capability.h>
18 #include <linux/pgtable_api.h>
19 #include <linux/wait_bit.h>
20 #include <linux/jiffies.h>
21 #include <linux/spinlock_api.h>
22 #include <linux/cpumask_api.h>
23 #include <linux/lockdep_api.h>
24 #include <linux/hardirq.h>
25 #include <linux/softirq.h>
26 #include <linux/refcount_api.h>
27 #include <linux/topology.h>
28 #include <linux/sched/clock.h>
29 #include <linux/sched/cond_resched.h>
30 #include <linux/sched/cputime.h>
31 #include <linux/sched/debug.h>
32 #include <linux/sched/hotplug.h>
33 #include <linux/sched/init.h>
34 #include <linux/sched/isolation.h>
35 #include <linux/sched/loadavg.h>
36 #include <linux/sched/mm.h>
37 #include <linux/sched/nohz.h>
38 #include <linux/sched/rseq_api.h>
39 #include <linux/sched/rt.h>
40
41 #include <linux/blkdev.h>
42 #include <linux/context_tracking.h>
43 #include <linux/cpuset.h>
44 #include <linux/delayacct.h>
45 #include <linux/init_task.h>
46 #include <linux/interrupt.h>
47 #include <linux/ioprio.h>
48 #include <linux/kallsyms.h>
49 #include <linux/kcov.h>
50 #include <linux/kprobes.h>
51 #include <linux/llist_api.h>
52 #include <linux/mmu_context.h>
53 #include <linux/mmzone.h>
54 #include <linux/mutex_api.h>
55 #include <linux/nmi.h>
56 #include <linux/nospec.h>
57 #include <linux/perf_event_api.h>
58 #include <linux/profile.h>
59 #include <linux/psi.h>
60 #include <linux/rcuwait_api.h>
61 #include <linux/rseq.h>
62 #include <linux/sched/wake_q.h>
63 #include <linux/scs.h>
64 #include <linux/slab.h>
65 #include <linux/syscalls.h>
66 #include <linux/vtime.h>
67 #include <linux/wait_api.h>
68 #include <linux/workqueue_api.h>
69
70 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
71 # ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
72 #  include <linux/entry-common.h>
73 # endif
74 #endif
75
76 #include <uapi/linux/sched/types.h>
77
78 #include <asm/irq_regs.h>
79 #include <asm/switch_to.h>
80 #include <asm/tlb.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <linux/sched/rseq_api.h>
84 #include <trace/events/sched.h>
85 #include <trace/events/ipi.h>
86 #undef CREATE_TRACE_POINTS
87
88 #include "sched.h"
89 #include "stats.h"
90
91 #include "autogroup.h"
92 #include "pelt.h"
93 #include "smp.h"
94 #include "stats.h"
95
96 #include "../workqueue_internal.h"
97 #include "../../io_uring/io-wq.h"
98 #include "../smpboot.h"
99
100 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpu);
101 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(ipi_send_cpumask);
102
103 /*
104  * Export tracepoints that act as a bare tracehook (ie: have no trace event
105  * associated with them) to allow external modules to probe them.
106  */
107 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_cfs_tp);
108 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_rt_tp);
109 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_dl_tp);
110 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_irq_tp);
111 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_se_tp);
112 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(pelt_hw_tp);
113 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_cpu_capacity_tp);
114 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_overutilized_tp);
115 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_cfs_tp);
116 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_util_est_se_tp);
117 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_update_nr_running_tp);
118 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(sched_compute_energy_tp);
119
120 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
121
122 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
123 /*
124  * Debugging: various feature bits
125  *
126  * If SCHED_DEBUG is disabled, each compilation unit has its own copy of
127  * sysctl_sched_features, defined in sched.h, to allow constants propagation
128  * at compile time and compiler optimization based on features default.
129  */
130 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
131         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
133 #include "features.h"
134         0;
135 #undef SCHED_FEAT
136
137 /*
138  * Print a warning if need_resched is set for the given duration (if
139  * LATENCY_WARN is enabled).
140  *
141  * If sysctl_resched_latency_warn_once is set, only one warning will be shown
142  * per boot.
143  */
144 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_ms = 100;
145 __read_mostly int sysctl_resched_latency_warn_once = 1;
146 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
147
148 /*
149  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
150  * Limited because this is done with IRQs disabled.
151  */
152 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = SCHED_NR_MIGRATE_BREAK;
153
154 __read_mostly int scheduler_running;
155
156 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
157
158 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(__sched_core_enabled);
159
160 /* kernel prio, less is more */
161 static inline int __task_prio(const struct task_struct *p)
162 {
163         if (p->sched_class == &stop_sched_class) /* trumps deadline */
164                 return -2;
165
166         if (p->dl_server)
167                 return -1; /* deadline */
168
169         if (rt_or_dl_prio(p->prio))
170                 return p->prio; /* [-1, 99] */
171
172         if (p->sched_class == &idle_sched_class)
173                 return MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH; /* 140 */
174
175         if (task_on_scx(p))
176                 return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE + 1; /* 120, squash ext */
177
178         return MAX_RT_PRIO + MAX_NICE; /* 119, squash fair */
179 }
180
181 /*
182  * l(a,b)
183  * le(a,b) := !l(b,a)
184  * g(a,b)  := l(b,a)
185  * ge(a,b) := !l(a,b)
186  */
187
188 /* real prio, less is less */
189 static inline bool prio_less(const struct task_struct *a,
190                              const struct task_struct *b, bool in_fi)
191 {
192
193         int pa = __task_prio(a), pb = __task_prio(b);
194
195         if (-pa < -pb)
196                 return true;
197
198         if (-pb < -pa)
199                 return false;
200
201         if (pa == -1) { /* dl_prio() doesn't work because of stop_class above */
202                 const struct sched_dl_entity *a_dl, *b_dl;
203
204                 a_dl = &a->dl;
205                 /*
206                  * Since,'a' and 'b' can be CFS tasks served by DL server,
207                  * __task_prio() can return -1 (for DL) even for those. In that
208                  * case, get to the dl_server's DL entity.
209                  */
210                 if (a->dl_server)
211                         a_dl = a->dl_server;
212
213                 b_dl = &b->dl;
214                 if (b->dl_server)
215                         b_dl = b->dl_server;
216
217                 return !dl_time_before(a_dl->deadline, b_dl->deadline);
218         }
219
220         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE)       /* fair */
221                 return cfs_prio_less(a, b, in_fi);
222
223 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
224         if (pa == MAX_RT_PRIO + MAX_NICE + 1)   /* ext */
225                 return scx_prio_less(a, b, in_fi);
226 #endif
227
228         return false;
229 }
230
231 static inline bool __sched_core_less(const struct task_struct *a,
232                                      const struct task_struct *b)
233 {
234         if (a->core_cookie < b->core_cookie)
235                 return true;
236
237         if (a->core_cookie > b->core_cookie)
238                 return false;
239
240         /* flip prio, so high prio is leftmost */
241         if (prio_less(b, a, !!task_rq(a)->core->core_forceidle_count))
242                 return true;
243
244         return false;
245 }
246
247 #define __node_2_sc(node) rb_entry((node), struct task_struct, core_node)
248
249 static inline bool rb_sched_core_less(struct rb_node *a, const struct rb_node *b)
250 {
251         return __sched_core_less(__node_2_sc(a), __node_2_sc(b));
252 }
253
254 static inline int rb_sched_core_cmp(const void *key, const struct rb_node *node)
255 {
256         const struct task_struct *p = __node_2_sc(node);
257         unsigned long cookie = (unsigned long)key;
258
259         if (cookie < p->core_cookie)
260                 return -1;
261
262         if (cookie > p->core_cookie)
263                 return 1;
264
265         return 0;
266 }
267
268 void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
269 {
270         if (p->se.sched_delayed)
271                 return;
272
273         rq->core->core_task_seq++;
274
275         if (!p->core_cookie)
276                 return;
277
278         rb_add(&p->core_node, &rq->core_tree, rb_sched_core_less);
279 }
280
281 void sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
282 {
283         if (p->se.sched_delayed)
284                 return;
285
286         rq->core->core_task_seq++;
287
288         if (sched_core_enqueued(p)) {
289                 rb_erase(&p->core_node, &rq->core_tree);
290                 RB_CLEAR_NODE(&p->core_node);
291         }
292
293         /*
294          * Migrating the last task off the cpu, with the cpu in forced idle
295          * state. Reschedule to create an accounting edge for forced idle,
296          * and re-examine whether the core is still in forced idle state.
297          */
298         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE) && rq->nr_running == 1 &&
299             rq->core->core_forceidle_count && rq->curr == rq->idle)
300                 resched_curr(rq);
301 }
302
303 static int sched_task_is_throttled(struct task_struct *p, int cpu)
304 {
305         if (p->sched_class->task_is_throttled)
306                 return p->sched_class->task_is_throttled(p, cpu);
307
308         return 0;
309 }
310
311 static struct task_struct *sched_core_next(struct task_struct *p, unsigned long cookie)
312 {
313         struct rb_node *node = &p->core_node;
314         int cpu = task_cpu(p);
315
316         do {
317                 node = rb_next(node);
318                 if (!node)
319                         return NULL;
320
321                 p = __node_2_sc(node);
322                 if (p->core_cookie != cookie)
323                         return NULL;
324
325         } while (sched_task_is_throttled(p, cpu));
326
327         return p;
328 }
329
330 /*
331  * Find left-most (aka, highest priority) and unthrottled task matching @cookie.
332  * If no suitable task is found, NULL will be returned.
333  */
334 static struct task_struct *sched_core_find(struct rq *rq, unsigned long cookie)
335 {
336         struct task_struct *p;
337         struct rb_node *node;
338
339         node = rb_find_first((void *)cookie, &rq->core_tree, rb_sched_core_cmp);
340         if (!node)
341                 return NULL;
342
343         p = __node_2_sc(node);
344         if (!sched_task_is_throttled(p, rq->cpu))
345                 return p;
346
347         return sched_core_next(p, cookie);
348 }
349
350 /*
351  * Magic required such that:
352  *
353  *      raw_spin_rq_lock(rq);
354  *      ...
355  *      raw_spin_rq_unlock(rq);
356  *
357  * ends up locking and unlocking the _same_ lock, and all CPUs
358  * always agree on what rq has what lock.
359  *
360  * XXX entirely possible to selectively enable cores, don't bother for now.
361  */
362
363 static DEFINE_MUTEX(sched_core_mutex);
364 static atomic_t sched_core_count;
365 static struct cpumask sched_core_mask;
366
367 static void sched_core_lock(int cpu, unsigned long *flags)
368 {
369         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
370         int t, i = 0;
371
372         local_irq_save(*flags);
373         for_each_cpu(t, smt_mask)
374                 raw_spin_lock_nested(&cpu_rq(t)->__lock, i++);
375 }
376
377 static void sched_core_unlock(int cpu, unsigned long *flags)
378 {
379         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
380         int t;
381
382         for_each_cpu(t, smt_mask)
383                 raw_spin_unlock(&cpu_rq(t)->__lock);
384         local_irq_restore(*flags);
385 }
386
387 static void __sched_core_flip(bool enabled)
388 {
389         unsigned long flags;
390         int cpu, t;
391
392         cpus_read_lock();
393
394         /*
395          * Toggle the online cores, one by one.
396          */
397         cpumask_copy(&sched_core_mask, cpu_online_mask);
398         for_each_cpu(cpu, &sched_core_mask) {
399                 const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
400
401                 sched_core_lock(cpu, &flags);
402
403                 for_each_cpu(t, smt_mask)
404                         cpu_rq(t)->core_enabled = enabled;
405
406                 cpu_rq(cpu)->core->core_forceidle_start = 0;
407
408                 sched_core_unlock(cpu, &flags);
409
410                 cpumask_andnot(&sched_core_mask, &sched_core_mask, smt_mask);
411         }
412
413         /*
414          * Toggle the offline CPUs.
415          */
416         for_each_cpu_andnot(cpu, cpu_possible_mask, cpu_online_mask)
417                 cpu_rq(cpu)->core_enabled = enabled;
418
419         cpus_read_unlock();
420 }
421
422 static void sched_core_assert_empty(void)
423 {
424         int cpu;
425
426         for_each_possible_cpu(cpu)
427                 WARN_ON_ONCE(!RB_EMPTY_ROOT(&cpu_rq(cpu)->core_tree));
428 }
429
430 static void __sched_core_enable(void)
431 {
432         static_branch_enable(&__sched_core_enabled);
433         /*
434          * Ensure all previous instances of raw_spin_rq_*lock() have finished
435          * and future ones will observe !sched_core_disabled().
436          */
437         synchronize_rcu();
438         __sched_core_flip(true);
439         sched_core_assert_empty();
440 }
441
442 static void __sched_core_disable(void)
443 {
444         sched_core_assert_empty();
445         __sched_core_flip(false);
446         static_branch_disable(&__sched_core_enabled);
447 }
448
449 void sched_core_get(void)
450 {
451         if (atomic_inc_not_zero(&sched_core_count))
452                 return;
453
454         mutex_lock(&sched_core_mutex);
455         if (!atomic_read(&sched_core_count))
456                 __sched_core_enable();
457
458         smp_mb__before_atomic();
459         atomic_inc(&sched_core_count);
460         mutex_unlock(&sched_core_mutex);
461 }
462
463 static void __sched_core_put(struct work_struct *work)
464 {
465         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&sched_core_count, &sched_core_mutex)) {
466                 __sched_core_disable();
467                 mutex_unlock(&sched_core_mutex);
468         }
469 }
470
471 void sched_core_put(void)
472 {
473         static DECLARE_WORK(_work, __sched_core_put);
474
475         /*
476          * "There can be only one"
477          *
478          * Either this is the last one, or we don't actually need to do any
479          * 'work'. If it is the last *again*, we rely on
480          * WORK_STRUCT_PENDING_BIT.
481          */
482         if (!atomic_add_unless(&sched_core_count, -1, 1))
483                 schedule_work(&_work);
484 }
485
486 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
487
488 static inline void sched_core_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
489 static inline void
490 sched_core_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags) { }
491
492 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
493
494 /*
495  * Serialization rules:
496  *
497  * Lock order:
498  *
499  *   p->pi_lock
500  *     rq->lock
501  *       hrtimer_cpu_base->lock (hrtimer_start() for bandwidth controls)
502  *
503  *  rq1->lock
504  *    rq2->lock  where: rq1 < rq2
505  *
506  * Regular state:
507  *
508  * Normal scheduling state is serialized by rq->lock. __schedule() takes the
509  * local CPU's rq->lock, it optionally removes the task from the runqueue and
510  * always looks at the local rq data structures to find the most eligible task
511  * to run next.
512  *
513  * Task enqueue is also under rq->lock, possibly taken from another CPU.
514  * Wakeups from another LLC domain might use an IPI to transfer the enqueue to
515  * the local CPU to avoid bouncing the runqueue state around [ see
516  * ttwu_queue_wakelist() ]
517  *
518  * Task wakeup, specifically wakeups that involve migration, are horribly
519  * complicated to avoid having to take two rq->locks.
520  *
521  * Special state:
522  *
523  * System-calls and anything external will use task_rq_lock() which acquires
524  * both p->pi_lock and rq->lock. As a consequence the state they change is
525  * stable while holding either lock:
526  *
527  *  - sched_setaffinity()/
528  *    set_cpus_allowed_ptr():   p->cpus_ptr, p->nr_cpus_allowed
529  *  - set_user_nice():          p->se.load, p->*prio
530  *  - __sched_setscheduler():   p->sched_class, p->policy, p->*prio,
531  *                              p->se.load, p->rt_priority,
532  *                              p->dl.dl_{runtime, deadline, period, flags, bw, density}
533  *  - sched_setnuma():          p->numa_preferred_nid
534  *  - sched_move_task():        p->sched_task_group
535  *  - uclamp_update_active()    p->uclamp*
536  *
537  * p->state <- TASK_*:
538  *
539  *   is changed locklessly using set_current_state(), __set_current_state() or
540  *   set_special_state(), see their respective comments, or by
541  *   try_to_wake_up(). This latter uses p->pi_lock to serialize against
542  *   concurrent self.
543  *
544  * p->on_rq <- { 0, 1 = TASK_ON_RQ_QUEUED, 2 = TASK_ON_RQ_MIGRATING }:
545  *
546  *   is set by activate_task() and cleared by deactivate_task(), under
547  *   rq->lock. Non-zero indicates the task is runnable, the special
548  *   ON_RQ_MIGRATING state is used for migration without holding both
549  *   rq->locks. It indicates task_cpu() is not stable, see task_rq_lock().
550  *
551  *   Additionally it is possible to be ->on_rq but still be considered not
552  *   runnable when p->se.sched_delayed is true. These tasks are on the runqueue
553  *   but will be dequeued as soon as they get picked again. See the
554  *   task_is_runnable() helper.
555  *
556  * p->on_cpu <- { 0, 1 }:
557  *
558  *   is set by prepare_task() and cleared by finish_task() such that it will be
559  *   set before p is scheduled-in and cleared after p is scheduled-out, both
560  *   under rq->lock. Non-zero indicates the task is running on its CPU.
561  *
562  *   [ The astute reader will observe that it is possible for two tasks on one
563  *     CPU to have ->on_cpu = 1 at the same time. ]
564  *
565  * task_cpu(p): is changed by set_task_cpu(), the rules are:
566  *
567  *  - Don't call set_task_cpu() on a blocked task:
568  *
569  *    We don't care what CPU we're not running on, this simplifies hotplug,
570  *    the CPU assignment of blocked tasks isn't required to be valid.
571  *
572  *  - for try_to_wake_up(), called under p->pi_lock:
573  *
574  *    This allows try_to_wake_up() to only take one rq->lock, see its comment.
575  *
576  *  - for migration called under rq->lock:
577  *    [ see task_on_rq_migrating() in task_rq_lock() ]
578  *
579  *    o move_queued_task()
580  *    o detach_task()
581  *
582  *  - for migration called under double_rq_lock():
583  *
584  *    o __migrate_swap_task()
585  *    o push_rt_task() / pull_rt_task()
586  *    o push_dl_task() / pull_dl_task()
587  *    o dl_task_offline_migration()
588  *
589  */
590
591 void raw_spin_rq_lock_nested(struct rq *rq, int subclass)
592 {
593         raw_spinlock_t *lock;
594
595         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
596         preempt_disable();
597         if (sched_core_disabled()) {
598                 raw_spin_lock_nested(&rq->__lock, subclass);
599                 /* preempt_count *MUST* be > 1 */
600                 preempt_enable_no_resched();
601                 return;
602         }
603
604         for (;;) {
605                 lock = __rq_lockp(rq);
606                 raw_spin_lock_nested(lock, subclass);
607                 if (likely(lock == __rq_lockp(rq))) {
608                         /* preempt_count *MUST* be > 1 */
609                         preempt_enable_no_resched();
610                         return;
611                 }
612                 raw_spin_unlock(lock);
613         }
614 }
615
616 bool raw_spin_rq_trylock(struct rq *rq)
617 {
618         raw_spinlock_t *lock;
619         bool ret;
620
621         /* Matches synchronize_rcu() in __sched_core_enable() */
622         preempt_disable();
623         if (sched_core_disabled()) {
624                 ret = raw_spin_trylock(&rq->__lock);
625                 preempt_enable();
626                 return ret;
627         }
628
629         for (;;) {
630                 lock = __rq_lockp(rq);
631                 ret = raw_spin_trylock(lock);
632                 if (!ret || (likely(lock == __rq_lockp(rq)))) {
633                         preempt_enable();
634                         return ret;
635                 }
636                 raw_spin_unlock(lock);
637         }
638 }
639
640 void raw_spin_rq_unlock(struct rq *rq)
641 {
642         raw_spin_unlock(rq_lockp(rq));
643 }
644
645 #ifdef CONFIG_SMP
646 /*
647  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
648  */
649 void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
650 {
651         lockdep_assert_irqs_disabled();
652
653         if (rq_order_less(rq2, rq1))
654                 swap(rq1, rq2);
655
656         raw_spin_rq_lock(rq1);
657         if (__rq_lockp(rq1) != __rq_lockp(rq2))
658                 raw_spin_rq_lock_nested(rq2, SINGLE_DEPTH_NESTING);
659
660         double_rq_clock_clear_update(rq1, rq2);
661 }
662 #endif
663
664 /*
665  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
666  */
667 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
668         __acquires(rq->lock)
669 {
670         struct rq *rq;
671
672         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
673
674         for (;;) {
675                 rq = task_rq(p);
676                 raw_spin_rq_lock(rq);
677                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
678                         rq_pin_lock(rq, rf);
679                         return rq;
680                 }
681                 raw_spin_rq_unlock(rq);
682
683                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
684                         cpu_relax();
685         }
686 }
687
688 /*
689  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
690  */
691 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
692         __acquires(p->pi_lock)
693         __acquires(rq->lock)
694 {
695         struct rq *rq;
696
697         for (;;) {
698                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
699                 rq = task_rq(p);
700                 raw_spin_rq_lock(rq);
701                 /*
702                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
703                  *
704                  *      ACQUIRE (rq->lock)
705                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
706                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
707                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
708                  *                                      [L] ->on_rq
709                  *      RELEASE (rq->lock)
710                  *
711                  * If we observe the old CPU in task_rq_lock(), the acquire of
712                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
713                  *
714                  * If we observe the new CPU in task_rq_lock(), the address
715                  * dependency headed by '[L] rq = task_rq()' and the acquire
716                  * will pair with the WMB to ensure we then also see migrating.
717                  */
718                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
719                         rq_pin_lock(rq, rf);
720                         return rq;
721                 }
722                 raw_spin_rq_unlock(rq);
723                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
724
725                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
726                         cpu_relax();
727         }
728 }
729
730 /*
731  * RQ-clock updating methods:
732  */
733
734 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
735 {
736 /*
737  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
738  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
739  */
740         s64 __maybe_unused steal = 0, irq_delta = 0;
741
742 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
743         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
744
745         /*
746          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
747          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
748          * {soft,}IRQ region.
749          *
750          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
751          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
752          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
753          * monotonic.
754          *
755          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}IRQ
756          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
757          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
758          * atomic ops.
759          */
760         if (irq_delta > delta)
761                 irq_delta = delta;
762
763         rq->prev_irq_time += irq_delta;
764         delta -= irq_delta;
765         delayacct_irq(rq->curr, irq_delta);
766 #endif
767 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
768         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
769                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
770                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
771
772                 if (unlikely(steal > delta))
773                         steal = delta;
774
775                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
776                 delta -= steal;
777         }
778 #endif
779
780         rq->clock_task += delta;
781
782 #ifdef CONFIG_HAVE_SCHED_AVG_IRQ
783         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
784                 update_irq_load_avg(rq, irq_delta + steal);
785 #endif
786         update_rq_clock_pelt(rq, delta);
787 }
788
789 void update_rq_clock(struct rq *rq)
790 {
791         s64 delta;
792
793         lockdep_assert_rq_held(rq);
794
795         if (rq->clock_update_flags & RQCF_ACT_SKIP)
796                 return;
797
798 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
799         if (sched_feat(WARN_DOUBLE_CLOCK))
800                 SCHED_WARN_ON(rq->clock_update_flags & RQCF_UPDATED);
801         rq->clock_update_flags |= RQCF_UPDATED;
802 #endif
803
804         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
805         if (delta < 0)
806                 return;
807         rq->clock += delta;
808         update_rq_clock_task(rq, delta);
809 }
810
811 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
812 /*
813  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
814  */
815
816 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
817 {
818         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
819                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
820 }
821
822 /*
823  * High-resolution timer tick.
824  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
825  */
826 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
827 {
828         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
829         struct rq_flags rf;
830
831         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
832
833         rq_lock(rq, &rf);
834         update_rq_clock(rq);
835         rq->donor->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
836         rq_unlock(rq, &rf);
837
838         return HRTIMER_NORESTART;
839 }
840
841 #ifdef CONFIG_SMP
842
843 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
844 {
845         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
846         ktime_t time = rq->hrtick_time;
847
848         hrtimer_start(timer, time, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
849 }
850
851 /*
852  * called from hardirq (IPI) context
853  */
854 static void __hrtick_start(void *arg)
855 {
856         struct rq *rq = arg;
857         struct rq_flags rf;
858
859         rq_lock(rq, &rf);
860         __hrtick_restart(rq);
861         rq_unlock(rq, &rf);
862 }
863
864 /*
865  * Called to set the hrtick timer state.
866  *
867  * called with rq->lock held and IRQs disabled
868  */
869 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
870 {
871         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
872         s64 delta;
873
874         /*
875          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
876          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
877          */
878         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
879         rq->hrtick_time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
880
881         if (rq == this_rq())
882                 __hrtick_restart(rq);
883         else
884                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
885 }
886
887 #else
888 /*
889  * Called to set the hrtick timer state.
890  *
891  * called with rq->lock held and IRQs disabled
892  */
893 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
894 {
895         /*
896          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
897          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
898          */
899         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
900         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
901                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_HARD);
902 }
903
904 #endif /* CONFIG_SMP */
905
906 static void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         INIT_CSD(&rq->hrtick_csd, __hrtick_start, rq);
910 #endif
911         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
912         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
913 }
914 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
915 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
916 {
917 }
918
919 static inline void hrtick_rq_init(struct rq *rq)
920 {
921 }
922 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
923
924 /*
925  * try_cmpxchg based fetch_or() macro so it works for different integer types:
926  */
927 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
928         ({                                                              \
929                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
930                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
931                 typeof(*_ptr) _val = *_ptr;                             \
932                                                                         \
933                 do {                                                    \
934                 } while (!try_cmpxchg(_ptr, &_val, _val | _mask));      \
935         _val;                                                           \
936 })
937
938 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
939 /*
940  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
941  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
942  * spurious IPIs.
943  */
944 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct thread_info *ti, int tif)
945 {
946         return !(fetch_or(&ti->flags, 1 << tif) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
947 }
948
949 /*
950  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
951  *
952  * If this returns true, then the idle task promises to call
953  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
954  */
955 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
956 {
957         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
958         typeof(ti->flags) val = READ_ONCE(ti->flags);
959
960         do {
961                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
962                         return false;
963                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
964                         return true;
965         } while (!try_cmpxchg(&ti->flags, &val, val | _TIF_NEED_RESCHED));
966
967         return true;
968 }
969
970 #else
971 static inline bool set_nr_and_not_polling(struct thread_info *ti, int tif)
972 {
973         set_ti_thread_flag(ti, tif);
974         return true;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978 static inline bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
979 {
980         return false;
981 }
982 #endif
983 #endif
984
985 static bool __wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
986 {
987         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
988
989         /*
990          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
991          * it's already queued (either by us or someone else) and will get the
992          * wakeup due to that.
993          *
994          * In order to ensure that a pending wakeup will observe our pending
995          * state, even in the failed case, an explicit smp_mb() must be used.
996          */
997         smp_mb__before_atomic();
998         if (unlikely(cmpxchg_relaxed(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL)))
999                 return false;
1000
1001         /*
1002          * The head is context local, there can be no concurrency.
1003          */
1004         *head->lastp = node;
1005         head->lastp = &node->next;
1006         return true;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * wake_q_add() - queue a wakeup for 'later' waking.
1011  * @head: the wake_q_head to add @task to
1012  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
1013  *
1014  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
1015  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
1016  * instantly.
1017  *
1018  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
1019  * must be ready to be woken at this location.
1020  */
1021 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
1022 {
1023         if (__wake_q_add(head, task))
1024                 get_task_struct(task);
1025 }
1026
1027 /**
1028  * wake_q_add_safe() - safely queue a wakeup for 'later' waking.
1029  * @head: the wake_q_head to add @task to
1030  * @task: the task to queue for 'later' wakeup
1031  *
1032  * Queue a task for later wakeup, most likely by the wake_up_q() call in the
1033  * same context, _HOWEVER_ this is not guaranteed, the wakeup can come
1034  * instantly.
1035  *
1036  * This function must be used as-if it were wake_up_process(); IOW the task
1037  * must be ready to be woken at this location.
1038  *
1039  * This function is essentially a task-safe equivalent to wake_q_add(). Callers
1040  * that already hold reference to @task can call the 'safe' version and trust
1041  * wake_q to do the right thing depending whether or not the @task is already
1042  * queued for wakeup.
1043  */
1044 void wake_q_add_safe(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
1045 {
1046         if (!__wake_q_add(head, task))
1047                 put_task_struct(task);
1048 }
1049
1050 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
1051 {
1052         struct wake_q_node *node = head->first;
1053
1054         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
1055                 struct task_struct *task;
1056
1057                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
1058                 /* Task can safely be re-inserted now: */
1059                 node = node->next;
1060                 task->wake_q.next = NULL;
1061
1062                 /*
1063                  * wake_up_process() executes a full barrier, which pairs with
1064                  * the queueing in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
1065                  */
1066                 wake_up_process(task);
1067                 put_task_struct(task);
1068         }
1069 }
1070
1071 /*
1072  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
1073  *
1074  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1075  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1076  * the target CPU.
1077  */
1078 static void __resched_curr(struct rq *rq, int tif)
1079 {
1080         struct task_struct *curr = rq->curr;
1081         struct thread_info *cti = task_thread_info(curr);
1082         int cpu;
1083
1084         lockdep_assert_rq_held(rq);
1085
1086         /*
1087          * Always immediately preempt the idle task; no point in delaying doing
1088          * actual work.
1089          */
1090         if (is_idle_task(curr) && tif == TIF_NEED_RESCHED_LAZY)
1091                 tif = TIF_NEED_RESCHED;
1092
1093         if (cti->flags & ((1 << tif) | _TIF_NEED_RESCHED))
1094                 return;
1095
1096         cpu = cpu_of(rq);
1097
1098         if (cpu == smp_processor_id()) {
1099                 set_ti_thread_flag(cti, tif);
1100                 if (tif == TIF_NEED_RESCHED)
1101                         set_preempt_need_resched();
1102                 return;
1103         }
1104
1105         if (set_nr_and_not_polling(cti, tif)) {
1106                 if (tif == TIF_NEED_RESCHED)
1107                         smp_send_reschedule(cpu);
1108         } else {
1109                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1110         }
1111 }
1112
1113 void resched_curr(struct rq *rq)
1114 {
1115         __resched_curr(rq, TIF_NEED_RESCHED);
1116 }
1117
1118 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
1119 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_preempt_lazy);
1120 static __always_inline bool dynamic_preempt_lazy(void)
1121 {
1122         return static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_lazy);
1123 }
1124 #else
1125 static __always_inline bool dynamic_preempt_lazy(void)
1126 {
1127         return IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_LAZY);
1128 }
1129 #endif
1130
1131 static __always_inline int get_lazy_tif_bit(void)
1132 {
1133         if (dynamic_preempt_lazy())
1134                 return TIF_NEED_RESCHED_LAZY;
1135
1136         return TIF_NEED_RESCHED;
1137 }
1138
1139 void resched_curr_lazy(struct rq *rq)
1140 {
1141         __resched_curr(rq, get_lazy_tif_bit());
1142 }
1143
1144 void resched_cpu(int cpu)
1145 {
1146         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1147         unsigned long flags;
1148
1149         raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
1150         if (cpu_online(cpu) || cpu == smp_processor_id())
1151                 resched_curr(rq);
1152         raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
1153 }
1154
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1157 /*
1158  * In the semi idle case, use the nearest busy CPU for migrating timers
1159  * from an idle CPU.  This is good for power-savings.
1160  *
1161  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1162  * selecting an idle CPU will add more delays to the timers than intended
1163  * (as that CPU's timer base may not be up to date wrt jiffies etc).
1164  */
1165 int get_nohz_timer_target(void)
1166 {
1167         int i, cpu = smp_processor_id(), default_cpu = -1;
1168         struct sched_domain *sd;
1169         const struct cpumask *hk_mask;
1170
1171         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER)) {
1172                 if (!idle_cpu(cpu))
1173                         return cpu;
1174                 default_cpu = cpu;
1175         }
1176
1177         hk_mask = housekeeping_cpumask(HK_TYPE_TIMER);
1178
1179         guard(rcu)();
1180
1181         for_each_domain(cpu, sd) {
1182                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), hk_mask) {
1183                         if (cpu == i)
1184                                 continue;
1185
1186                         if (!idle_cpu(i))
1187                                 return i;
1188                 }
1189         }
1190
1191         if (default_cpu == -1)
1192                 default_cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
1193
1194         return default_cpu;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1199  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1200  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1201  * idle system the next event might even be infinite time into the
1202  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1203  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1204  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1205  * wheel for the next timer event.
1206  */
1207 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1208 {
1209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1210
1211         if (cpu == smp_processor_id())
1212                 return;
1213
1214         /*
1215          * Set TIF_NEED_RESCHED and send an IPI if in the non-polling
1216          * part of the idle loop. This forces an exit from the idle loop
1217          * and a round trip to schedule(). Now this could be optimized
1218          * because a simple new idle loop iteration is enough to
1219          * re-evaluate the next tick. Provided some re-ordering of tick
1220          * nohz functions that would need to follow TIF_NR_POLLING
1221          * clearing:
1222          *
1223          * - On most architectures, a simple fetch_or on ti::flags with a
1224          *   "0" value would be enough to know if an IPI needs to be sent.
1225          *
1226          * - x86 needs to perform a last need_resched() check between
1227          *   monitor and mwait which doesn't take timers into account.
1228          *   There a dedicated TIF_TIMER flag would be required to
1229          *   fetch_or here and be checked along with TIF_NEED_RESCHED
1230          *   before mwait().
1231          *
1232          * However, remote timer enqueue is not such a frequent event
1233          * and testing of the above solutions didn't appear to report
1234          * much benefits.
1235          */
1236         if (set_nr_and_not_polling(task_thread_info(rq->idle), TIF_NEED_RESCHED))
1237                 smp_send_reschedule(cpu);
1238         else
1239                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1240 }
1241
1242 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
1243 {
1244         /*
1245          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
1246          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
1247          * If needed we can still optimize that later with an
1248          * empty IRQ.
1249          */
1250         if (cpu_is_offline(cpu))
1251                 return true;  /* Don't try to wake offline CPUs. */
1252         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
1253                 if (cpu != smp_processor_id() ||
1254                     tick_nohz_tick_stopped())
1255                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
1256                 return true;
1257         }
1258
1259         return false;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Wake up the specified CPU.  If the CPU is going offline, it is the
1264  * caller's responsibility to deal with the lost wakeup, for example,
1265  * by hooking into the CPU_DEAD notifier like timers and hrtimers do.
1266  */
1267 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
1268 {
1269         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
1270                 wake_up_idle_cpu(cpu);
1271 }
1272
1273 static void nohz_csd_func(void *info)
1274 {
1275         struct rq *rq = info;
1276         int cpu = cpu_of(rq);
1277         unsigned int flags;
1278
1279         /*
1280          * Release the rq::nohz_csd.
1281          */
1282         flags = atomic_fetch_andnot(NOHZ_KICK_MASK | NOHZ_NEWILB_KICK, nohz_flags(cpu));
1283         WARN_ON(!(flags & NOHZ_KICK_MASK));
1284
1285         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
1286         if (rq->idle_balance) {
1287                 rq->nohz_idle_balance = flags;
1288                 __raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1289         }
1290 }
1291
1292 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
1293
1294 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1295 static inline bool __need_bw_check(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1296 {
1297         if (rq->nr_running != 1)
1298                 return false;
1299
1300         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1301                 return false;
1302
1303         if (!task_on_rq_queued(p))
1304                 return false;
1305
1306         return true;
1307 }
1308
1309 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
1310 {
1311         int fifo_nr_running;
1312
1313         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
1314         if (rq->dl.dl_nr_running)
1315                 return false;
1316
1317         /*
1318          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to affect the
1319          * actual RR behaviour.
1320          */
1321         if (rq->rt.rr_nr_running) {
1322                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
1323                         return true;
1324                 else
1325                         return false;
1326         }
1327
1328         /*
1329          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
1330          * forced preemption between FIFO tasks.
1331          */
1332         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
1333         if (fifo_nr_running)
1334                 return true;
1335
1336         /*
1337          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS or SCX tasks
1338          * left. For CFS, if there's more than one we need the tick for
1339          * involuntary preemption. For SCX, ask.
1340          */
1341         if (scx_enabled() && !scx_can_stop_tick(rq))
1342                 return false;
1343
1344         if (rq->cfs.h_nr_running > 1)
1345                 return false;
1346
1347         /*
1348          * If there is one task and it has CFS runtime bandwidth constraints
1349          * and it's on the cpu now we don't want to stop the tick.
1350          * This check prevents clearing the bit if a newly enqueued task here is
1351          * dequeued by migrating while the constrained task continues to run.
1352          * E.g. going from 2->1 without going through pick_next_task().
1353          */
1354         if (__need_bw_check(rq, rq->curr)) {
1355                 if (cfs_task_bw_constrained(rq->curr))
1356                         return false;
1357         }
1358
1359         return true;
1360 }
1361 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
1362 #endif /* CONFIG_SMP */
1363
1364 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1365                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1366 /*
1367  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1368  * node and @up when leaving it for the final time.
1369  *
1370  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1371  */
1372 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1373                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1374 {
1375         struct task_group *parent, *child;
1376         int ret;
1377
1378         parent = from;
1379
1380 down:
1381         ret = (*down)(parent, data);
1382         if (ret)
1383                 goto out;
1384         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1385                 parent = child;
1386                 goto down;
1387
1388 up:
1389                 continue;
1390         }
1391         ret = (*up)(parent, data);
1392         if (ret || parent == from)
1393                 goto out;
1394
1395         child = parent;
1396         parent = parent->parent;
1397         if (parent)
1398                 goto up;
1399 out:
1400         return ret;
1401 }
1402
1403 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1404 {
1405         return 0;
1406 }
1407 #endif
1408
1409 void set_load_weight(struct task_struct *p, bool update_load)
1410 {
1411         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1412         struct load_weight lw;
1413
1414         if (task_has_idle_policy(p)) {
1415                 lw.weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1416                 lw.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1417         } else {
1418                 lw.weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
1419                 lw.inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
1420         }
1421
1422         /*
1423          * SCHED_OTHER tasks have to update their load when changing their
1424          * weight
1425          */
1426         if (update_load && p->sched_class->reweight_task)
1427                 p->sched_class->reweight_task(task_rq(p), p, &lw);
1428         else
1429                 p->se.load = lw;
1430 }
1431
1432 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
1433 /*
1434  * Serializes updates of utilization clamp values
1435  *
1436  * The (slow-path) user-space triggers utilization clamp value updates which
1437  * can require updates on (fast-path) scheduler's data structures used to
1438  * support enqueue/dequeue operations.
1439  * While the per-CPU rq lock protects fast-path update operations, user-space
1440  * requests are serialized using a mutex to reduce the risk of conflicting
1441  * updates or API abuses.
1442  */
1443 static __maybe_unused DEFINE_MUTEX(uclamp_mutex);
1444
1445 /* Max allowed minimum utilization */
1446 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_min = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1447
1448 /* Max allowed maximum utilization */
1449 static unsigned int __maybe_unused sysctl_sched_uclamp_util_max = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1450
1451 /*
1452  * By default RT tasks run at the maximum performance point/capacity of the
1453  * system. Uclamp enforces this by always setting UCLAMP_MIN of RT tasks to
1454  * SCHED_CAPACITY_SCALE.
1455  *
1456  * This knob allows admins to change the default behavior when uclamp is being
1457  * used. In battery powered devices, particularly, running at the maximum
1458  * capacity and frequency will increase energy consumption and shorten the
1459  * battery life.
1460  *
1461  * This knob only affects RT tasks that their uclamp_se->user_defined == false.
1462  *
1463  * This knob will not override the system default sched_util_clamp_min defined
1464  * above.
1465  */
1466 unsigned int sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = SCHED_CAPACITY_SCALE;
1467
1468 /* All clamps are required to be less or equal than these values */
1469 static struct uclamp_se uclamp_default[UCLAMP_CNT];
1470
1471 /*
1472  * This static key is used to reduce the uclamp overhead in the fast path. It
1473  * primarily disables the call to uclamp_rq_{inc, dec}() in
1474  * enqueue/dequeue_task().
1475  *
1476  * This allows users to continue to enable uclamp in their kernel config with
1477  * minimum uclamp overhead in the fast path.
1478  *
1479  * As soon as userspace modifies any of the uclamp knobs, the static key is
1480  * enabled, since we have an actual users that make use of uclamp
1481  * functionality.
1482  *
1483  * The knobs that would enable this static key are:
1484  *
1485  *   * A task modifying its uclamp value with sched_setattr().
1486  *   * An admin modifying the sysctl_sched_uclamp_{min, max} via procfs.
1487  *   * An admin modifying the cgroup cpu.uclamp.{min, max}
1488  */
1489 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_uclamp_used);
1490
1491 static inline unsigned int
1492 uclamp_idle_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1493                   unsigned int clamp_value)
1494 {
1495         /*
1496          * Avoid blocked utilization pushing up the frequency when we go
1497          * idle (which drops the max-clamp) by retaining the last known
1498          * max-clamp.
1499          */
1500         if (clamp_id == UCLAMP_MAX) {
1501                 rq->uclamp_flags |= UCLAMP_FLAG_IDLE;
1502                 return clamp_value;
1503         }
1504
1505         return uclamp_none(UCLAMP_MIN);
1506 }
1507
1508 static inline void uclamp_idle_reset(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1509                                      unsigned int clamp_value)
1510 {
1511         /* Reset max-clamp retention only on idle exit */
1512         if (!(rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1513                 return;
1514
1515         uclamp_rq_set(rq, clamp_id, clamp_value);
1516 }
1517
1518 static inline
1519 unsigned int uclamp_rq_max_value(struct rq *rq, enum uclamp_id clamp_id,
1520                                    unsigned int clamp_value)
1521 {
1522         struct uclamp_bucket *bucket = rq->uclamp[clamp_id].bucket;
1523         int bucket_id = UCLAMP_BUCKETS - 1;
1524
1525         /*
1526          * Since both min and max clamps are max aggregated, find the
1527          * top most bucket with tasks in.
1528          */
1529         for ( ; bucket_id >= 0; bucket_id--) {
1530                 if (!bucket[bucket_id].tasks)
1531                         continue;
1532                 return bucket[bucket_id].value;
1533         }
1534
1535         /* No tasks -- default clamp values */
1536         return uclamp_idle_value(rq, clamp_id, clamp_value);
1537 }
1538
1539 static void __uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1540 {
1541         unsigned int default_util_min;
1542         struct uclamp_se *uc_se;
1543
1544         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1545
1546         uc_se = &p->uclamp_req[UCLAMP_MIN];
1547
1548         /* Only sync if user didn't override the default */
1549         if (uc_se->user_defined)
1550                 return;
1551
1552         default_util_min = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1553         uclamp_se_set(uc_se, default_util_min, false);
1554 }
1555
1556 static void uclamp_update_util_min_rt_default(struct task_struct *p)
1557 {
1558         if (!rt_task(p))
1559                 return;
1560
1561         /* Protect updates to p->uclamp_* */
1562         guard(task_rq_lock)(p);
1563         __uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1564 }
1565
1566 static inline struct uclamp_se
1567 uclamp_tg_restrict(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1568 {
1569         /* Copy by value as we could modify it */
1570         struct uclamp_se uc_req = p->uclamp_req[clamp_id];
1571 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1572         unsigned int tg_min, tg_max, value;
1573
1574         /*
1575          * Tasks in autogroups or root task group will be
1576          * restricted by system defaults.
1577          */
1578         if (task_group_is_autogroup(task_group(p)))
1579                 return uc_req;
1580         if (task_group(p) == &root_task_group)
1581                 return uc_req;
1582
1583         tg_min = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MIN].value;
1584         tg_max = task_group(p)->uclamp[UCLAMP_MAX].value;
1585         value = uc_req.value;
1586         value = clamp(value, tg_min, tg_max);
1587         uclamp_se_set(&uc_req, value, false);
1588 #endif
1589
1590         return uc_req;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * The effective clamp bucket index of a task depends on, by increasing
1595  * priority:
1596  * - the task specific clamp value, when explicitly requested from userspace
1597  * - the task group effective clamp value, for tasks not either in the root
1598  *   group or in an autogroup
1599  * - the system default clamp value, defined by the sysadmin
1600  */
1601 static inline struct uclamp_se
1602 uclamp_eff_get(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1603 {
1604         struct uclamp_se uc_req = uclamp_tg_restrict(p, clamp_id);
1605         struct uclamp_se uc_max = uclamp_default[clamp_id];
1606
1607         /* System default restrictions always apply */
1608         if (unlikely(uc_req.value > uc_max.value))
1609                 return uc_max;
1610
1611         return uc_req;
1612 }
1613
1614 unsigned long uclamp_eff_value(struct task_struct *p, enum uclamp_id clamp_id)
1615 {
1616         struct uclamp_se uc_eff;
1617
1618         /* Task currently refcounted: use back-annotated (effective) value */
1619         if (p->uclamp[clamp_id].active)
1620                 return (unsigned long)p->uclamp[clamp_id].value;
1621
1622         uc_eff = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1623
1624         return (unsigned long)uc_eff.value;
1625 }
1626
1627 /*
1628  * When a task is enqueued on a rq, the clamp bucket currently defined by the
1629  * task's uclamp::bucket_id is refcounted on that rq. This also immediately
1630  * updates the rq's clamp value if required.
1631  *
1632  * Tasks can have a task-specific value requested from user-space, track
1633  * within each bucket the maximum value for tasks refcounted in it.
1634  * This "local max aggregation" allows to track the exact "requested" value
1635  * for each bucket when all its RUNNABLE tasks require the same clamp.
1636  */
1637 static inline void uclamp_rq_inc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1638                                     enum uclamp_id clamp_id)
1639 {
1640         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1641         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1642         struct uclamp_bucket *bucket;
1643
1644         lockdep_assert_rq_held(rq);
1645
1646         /* Update task effective clamp */
1647         p->uclamp[clamp_id] = uclamp_eff_get(p, clamp_id);
1648
1649         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1650         bucket->tasks++;
1651         uc_se->active = true;
1652
1653         uclamp_idle_reset(rq, clamp_id, uc_se->value);
1654
1655         /*
1656          * Local max aggregation: rq buckets always track the max
1657          * "requested" clamp value of its RUNNABLE tasks.
1658          */
1659         if (bucket->tasks == 1 || uc_se->value > bucket->value)
1660                 bucket->value = uc_se->value;
1661
1662         if (uc_se->value > uclamp_rq_get(rq, clamp_id))
1663                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, uc_se->value);
1664 }
1665
1666 /*
1667  * When a task is dequeued from a rq, the clamp bucket refcounted by the task
1668  * is released. If this is the last task reference counting the rq's max
1669  * active clamp value, then the rq's clamp value is updated.
1670  *
1671  * Both refcounted tasks and rq's cached clamp values are expected to be
1672  * always valid. If it's detected they are not, as defensive programming,
1673  * enforce the expected state and warn.
1674  */
1675 static inline void uclamp_rq_dec_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1676                                     enum uclamp_id clamp_id)
1677 {
1678         struct uclamp_rq *uc_rq = &rq->uclamp[clamp_id];
1679         struct uclamp_se *uc_se = &p->uclamp[clamp_id];
1680         struct uclamp_bucket *bucket;
1681         unsigned int bkt_clamp;
1682         unsigned int rq_clamp;
1683
1684         lockdep_assert_rq_held(rq);
1685
1686         /*
1687          * If sched_uclamp_used was enabled after task @p was enqueued,
1688          * we could end up with unbalanced call to uclamp_rq_dec_id().
1689          *
1690          * In this case the uc_se->active flag should be false since no uclamp
1691          * accounting was performed at enqueue time and we can just return
1692          * here.
1693          *
1694          * Need to be careful of the following enqueue/dequeue ordering
1695          * problem too
1696          *
1697          *      enqueue(taskA)
1698          *      // sched_uclamp_used gets enabled
1699          *      enqueue(taskB)
1700          *      dequeue(taskA)
1701          *      // Must not decrement bucket->tasks here
1702          *      dequeue(taskB)
1703          *
1704          * where we could end up with stale data in uc_se and
1705          * bucket[uc_se->bucket_id].
1706          *
1707          * The following check here eliminates the possibility of such race.
1708          */
1709         if (unlikely(!uc_se->active))
1710                 return;
1711
1712         bucket = &uc_rq->bucket[uc_se->bucket_id];
1713
1714         SCHED_WARN_ON(!bucket->tasks);
1715         if (likely(bucket->tasks))
1716                 bucket->tasks--;
1717
1718         uc_se->active = false;
1719
1720         /*
1721          * Keep "local max aggregation" simple and accept to (possibly)
1722          * overboost some RUNNABLE tasks in the same bucket.
1723          * The rq clamp bucket value is reset to its base value whenever
1724          * there are no more RUNNABLE tasks refcounting it.
1725          */
1726         if (likely(bucket->tasks))
1727                 return;
1728
1729         rq_clamp = uclamp_rq_get(rq, clamp_id);
1730         /*
1731          * Defensive programming: this should never happen. If it happens,
1732          * e.g. due to future modification, warn and fix up the expected value.
1733          */
1734         SCHED_WARN_ON(bucket->value > rq_clamp);
1735         if (bucket->value >= rq_clamp) {
1736                 bkt_clamp = uclamp_rq_max_value(rq, clamp_id, uc_se->value);
1737                 uclamp_rq_set(rq, clamp_id, bkt_clamp);
1738         }
1739 }
1740
1741 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1742 {
1743         enum uclamp_id clamp_id;
1744
1745         /*
1746          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1747          *
1748          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1749          * sched_uclamp_used is disabled.
1750          */
1751         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1752                 return;
1753
1754         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1755                 return;
1756
1757         if (p->se.sched_delayed)
1758                 return;
1759
1760         for_each_clamp_id(clamp_id)
1761                 uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1762
1763         /* Reset clamp idle holding when there is one RUNNABLE task */
1764         if (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE)
1765                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1766 }
1767
1768 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1769 {
1770         enum uclamp_id clamp_id;
1771
1772         /*
1773          * Avoid any overhead until uclamp is actually used by the userspace.
1774          *
1775          * The condition is constructed such that a NOP is generated when
1776          * sched_uclamp_used is disabled.
1777          */
1778         if (!static_branch_unlikely(&sched_uclamp_used))
1779                 return;
1780
1781         if (unlikely(!p->sched_class->uclamp_enabled))
1782                 return;
1783
1784         if (p->se.sched_delayed)
1785                 return;
1786
1787         for_each_clamp_id(clamp_id)
1788                 uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1789 }
1790
1791 static inline void uclamp_rq_reinc_id(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1792                                       enum uclamp_id clamp_id)
1793 {
1794         if (!p->uclamp[clamp_id].active)
1795                 return;
1796
1797         uclamp_rq_dec_id(rq, p, clamp_id);
1798         uclamp_rq_inc_id(rq, p, clamp_id);
1799
1800         /*
1801          * Make sure to clear the idle flag if we've transiently reached 0
1802          * active tasks on rq.
1803          */
1804         if (clamp_id == UCLAMP_MAX && (rq->uclamp_flags & UCLAMP_FLAG_IDLE))
1805                 rq->uclamp_flags &= ~UCLAMP_FLAG_IDLE;
1806 }
1807
1808 static inline void
1809 uclamp_update_active(struct task_struct *p)
1810 {
1811         enum uclamp_id clamp_id;
1812         struct rq_flags rf;
1813         struct rq *rq;
1814
1815         /*
1816          * Lock the task and the rq where the task is (or was) queued.
1817          *
1818          * We might lock the (previous) rq of a !RUNNABLE task, but that's the
1819          * price to pay to safely serialize util_{min,max} updates with
1820          * enqueues, dequeues and migration operations.
1821          * This is the same locking schema used by __set_cpus_allowed_ptr().
1822          */
1823         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1824
1825         /*
1826          * Setting the clamp bucket is serialized by task_rq_lock().
1827          * If the task is not yet RUNNABLE and its task_struct is not
1828          * affecting a valid clamp bucket, the next time it's enqueued,
1829          * it will already see the updated clamp bucket value.
1830          */
1831         for_each_clamp_id(clamp_id)
1832                 uclamp_rq_reinc_id(rq, p, clamp_id);
1833
1834         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1835 }
1836
1837 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1838 static inline void
1839 uclamp_update_active_tasks(struct cgroup_subsys_state *css)
1840 {
1841         struct css_task_iter it;
1842         struct task_struct *p;
1843
1844         css_task_iter_start(css, 0, &it);
1845         while ((p = css_task_iter_next(&it)))
1846                 uclamp_update_active(p);
1847         css_task_iter_end(&it);
1848 }
1849
1850 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css);
1851 #endif
1852
1853 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1854 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
1855 static void uclamp_update_root_tg(void)
1856 {
1857         struct task_group *tg = &root_task_group;
1858
1859         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MIN],
1860                       sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1861         uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[UCLAMP_MAX],
1862                       sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1863
1864         guard(rcu)();
1865         cpu_util_update_eff(&root_task_group.css);
1866 }
1867 #else
1868 static void uclamp_update_root_tg(void) { }
1869 #endif
1870
1871 static void uclamp_sync_util_min_rt_default(void)
1872 {
1873         struct task_struct *g, *p;
1874
1875         /*
1876          * copy_process()                       sysctl_uclamp
1877          *                                        uclamp_min_rt = X;
1878          *   write_lock(&tasklist_lock)           read_lock(&tasklist_lock)
1879          *   // link thread                       smp_mb__after_spinlock()
1880          *   write_unlock(&tasklist_lock)         read_unlock(&tasklist_lock);
1881          *   sched_post_fork()                    for_each_process_thread()
1882          *     __uclamp_sync_rt()                   __uclamp_sync_rt()
1883          *
1884          * Ensures that either sched_post_fork() will observe the new
1885          * uclamp_min_rt or for_each_process_thread() will observe the new
1886          * task.
1887          */
1888         read_lock(&tasklist_lock);
1889         smp_mb__after_spinlock();
1890         read_unlock(&tasklist_lock);
1891
1892         guard(rcu)();
1893         for_each_process_thread(g, p)
1894                 uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1895 }
1896
1897 static int sysctl_sched_uclamp_handler(const struct ctl_table *table, int write,
1898                                 void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1899 {
1900         bool update_root_tg = false;
1901         int old_min, old_max, old_min_rt;
1902         int result;
1903
1904         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
1905
1906         old_min = sysctl_sched_uclamp_util_min;
1907         old_max = sysctl_sched_uclamp_util_max;
1908         old_min_rt = sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default;
1909
1910         result = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
1911         if (result)
1912                 goto undo;
1913         if (!write)
1914                 return 0;
1915
1916         if (sysctl_sched_uclamp_util_min > sysctl_sched_uclamp_util_max ||
1917             sysctl_sched_uclamp_util_max > SCHED_CAPACITY_SCALE ||
1918             sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default > SCHED_CAPACITY_SCALE) {
1919
1920                 result = -EINVAL;
1921                 goto undo;
1922         }
1923
1924         if (old_min != sysctl_sched_uclamp_util_min) {
1925                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MIN],
1926                               sysctl_sched_uclamp_util_min, false);
1927                 update_root_tg = true;
1928         }
1929         if (old_max != sysctl_sched_uclamp_util_max) {
1930                 uclamp_se_set(&uclamp_default[UCLAMP_MAX],
1931                               sysctl_sched_uclamp_util_max, false);
1932                 update_root_tg = true;
1933         }
1934
1935         if (update_root_tg) {
1936                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1937                 uclamp_update_root_tg();
1938         }
1939
1940         if (old_min_rt != sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default) {
1941                 static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
1942                 uclamp_sync_util_min_rt_default();
1943         }
1944
1945         /*
1946          * We update all RUNNABLE tasks only when task groups are in use.
1947          * Otherwise, keep it simple and do just a lazy update at each next
1948          * task enqueue time.
1949          */
1950         return 0;
1951
1952 undo:
1953         sysctl_sched_uclamp_util_min = old_min;
1954         sysctl_sched_uclamp_util_max = old_max;
1955         sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default = old_min_rt;
1956         return result;
1957 }
1958 #endif
1959
1960 static void uclamp_fork(struct task_struct *p)
1961 {
1962         enum uclamp_id clamp_id;
1963
1964         /*
1965          * We don't need to hold task_rq_lock() when updating p->uclamp_* here
1966          * as the task is still at its early fork stages.
1967          */
1968         for_each_clamp_id(clamp_id)
1969                 p->uclamp[clamp_id].active = false;
1970
1971         if (likely(!p->sched_reset_on_fork))
1972                 return;
1973
1974         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1975                 uclamp_se_set(&p->uclamp_req[clamp_id],
1976                               uclamp_none(clamp_id), false);
1977         }
1978 }
1979
1980 static void uclamp_post_fork(struct task_struct *p)
1981 {
1982         uclamp_update_util_min_rt_default(p);
1983 }
1984
1985 static void __init init_uclamp_rq(struct rq *rq)
1986 {
1987         enum uclamp_id clamp_id;
1988         struct uclamp_rq *uc_rq = rq->uclamp;
1989
1990         for_each_clamp_id(clamp_id) {
1991                 uc_rq[clamp_id] = (struct uclamp_rq) {
1992                         .value = uclamp_none(clamp_id)
1993                 };
1994         }
1995
1996         rq->uclamp_flags = UCLAMP_FLAG_IDLE;
1997 }
1998
1999 static void __init init_uclamp(void)
2000 {
2001         struct uclamp_se uc_max = {};
2002         enum uclamp_id clamp_id;
2003         int cpu;
2004
2005         for_each_possible_cpu(cpu)
2006                 init_uclamp_rq(cpu_rq(cpu));
2007
2008         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2009                 uclamp_se_set(&init_task.uclamp_req[clamp_id],
2010                               uclamp_none(clamp_id), false);
2011         }
2012
2013         /* System defaults allow max clamp values for both indexes */
2014         uclamp_se_set(&uc_max, uclamp_none(UCLAMP_MAX), false);
2015         for_each_clamp_id(clamp_id) {
2016                 uclamp_default[clamp_id] = uc_max;
2017 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
2018                 root_task_group.uclamp_req[clamp_id] = uc_max;
2019                 root_task_group.uclamp[clamp_id] = uc_max;
2020 #endif
2021         }
2022 }
2023
2024 #else /* !CONFIG_UCLAMP_TASK */
2025 static inline void uclamp_rq_inc(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2026 static inline void uclamp_rq_dec(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2027 static inline void uclamp_fork(struct task_struct *p) { }
2028 static inline void uclamp_post_fork(struct task_struct *p) { }
2029 static inline void init_uclamp(void) { }
2030 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
2031
2032 bool sched_task_on_rq(struct task_struct *p)
2033 {
2034         return task_on_rq_queued(p);
2035 }
2036
2037 unsigned long get_wchan(struct task_struct *p)
2038 {
2039         unsigned long ip = 0;
2040         unsigned int state;
2041
2042         if (!p || p == current)
2043                 return 0;
2044
2045         /* Only get wchan if task is blocked and we can keep it that way. */
2046         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2047         state = READ_ONCE(p->__state);
2048         smp_rmb(); /* see try_to_wake_up() */
2049         if (state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq)
2050                 ip = __get_wchan(p);
2051         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2052
2053         return ip;
2054 }
2055
2056 void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2057 {
2058         if (!(flags & ENQUEUE_NOCLOCK))
2059                 update_rq_clock(rq);
2060
2061         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
2062         /*
2063          * Must be after ->enqueue_task() because ENQUEUE_DELAYED can clear
2064          * ->sched_delayed.
2065          */
2066         uclamp_rq_inc(rq, p);
2067
2068         psi_enqueue(p, flags);
2069
2070         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
2071                 sched_info_enqueue(rq, p);
2072
2073         if (sched_core_enabled(rq))
2074                 sched_core_enqueue(rq, p);
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Must only return false when DEQUEUE_SLEEP.
2079  */
2080 inline bool dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2081 {
2082         if (sched_core_enabled(rq))
2083                 sched_core_dequeue(rq, p, flags);
2084
2085         if (!(flags & DEQUEUE_NOCLOCK))
2086                 update_rq_clock(rq);
2087
2088         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
2089                 sched_info_dequeue(rq, p);
2090
2091         psi_dequeue(p, flags);
2092
2093         /*
2094          * Must be before ->dequeue_task() because ->dequeue_task() can 'fail'
2095          * and mark the task ->sched_delayed.
2096          */
2097         uclamp_rq_dec(rq, p);
2098         return p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
2099 }
2100
2101 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2102 {
2103         if (task_on_rq_migrating(p))
2104                 flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
2105         if (flags & ENQUEUE_MIGRATED)
2106                 sched_mm_cid_migrate_to(rq, p);
2107
2108         enqueue_task(rq, p, flags);
2109
2110         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_QUEUED);
2111         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(p->on_rq);
2112 }
2113
2114 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2115 {
2116         SCHED_WARN_ON(flags & DEQUEUE_SLEEP);
2117
2118         WRITE_ONCE(p->on_rq, TASK_ON_RQ_MIGRATING);
2119         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(p->on_rq);
2120
2121         /*
2122          * Code explicitly relies on TASK_ON_RQ_MIGRATING begin set *before*
2123          * dequeue_task() and cleared *after* enqueue_task().
2124          */
2125
2126         dequeue_task(rq, p, flags);
2127 }
2128
2129 static void block_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2130 {
2131         if (dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SLEEP | flags))
2132                 __block_task(rq, p);
2133 }
2134
2135 /**
2136  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2137  * @p: the task in question.
2138  *
2139  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
2140  */
2141 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2142 {
2143         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * ->switching_to() is called with the pi_lock and rq_lock held and must not
2148  * mess with locking.
2149  */
2150 void check_class_changing(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2151                           const struct sched_class *prev_class)
2152 {
2153         if (prev_class != p->sched_class && p->sched_class->switching_to)
2154                 p->sched_class->switching_to(rq, p);
2155 }
2156
2157 /*
2158  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
2159  * use the balance_callback list if you want balancing.
2160  *
2161  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
2162  * balance_callback().
2163  */
2164 void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2165                          const struct sched_class *prev_class,
2166                          int oldprio)
2167 {
2168         if (prev_class != p->sched_class) {
2169                 if (prev_class->switched_from)
2170                         prev_class->switched_from(rq, p);
2171
2172                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2173         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
2174                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2175 }
2176
2177 void wakeup_preempt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2178 {
2179         struct task_struct *donor = rq->donor;
2180
2181         if (p->sched_class == donor->sched_class)
2182                 donor->sched_class->wakeup_preempt(rq, p, flags);
2183         else if (sched_class_above(p->sched_class, donor->sched_class))
2184                 resched_curr(rq);
2185
2186         /*
2187          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2188          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2189          */
2190         if (task_on_rq_queued(donor) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2191                 rq_clock_skip_update(rq);
2192 }
2193
2194 static __always_inline
2195 int __task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2196 {
2197         if (READ_ONCE(p->__state) & state)
2198                 return 1;
2199
2200         if (READ_ONCE(p->saved_state) & state)
2201                 return -1;
2202
2203         return 0;
2204 }
2205
2206 static __always_inline
2207 int task_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state)
2208 {
2209         /*
2210          * Serialize against current_save_and_set_rtlock_wait_state(),
2211          * current_restore_rtlock_saved_state(), and __refrigerator().
2212          */
2213         guard(raw_spinlock_irq)(&p->pi_lock);
2214         return __task_state_match(p, state);
2215 }
2216
2217 /*
2218  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2219  *
2220  * Wait for the thread to block in any of the states set in @match_state.
2221  * If it changes, i.e. @p might have woken up, then return zero.  When we
2222  * succeed in waiting for @p to be off its CPU, we return a positive number
2223  * (its total switch count).  If a second call a short while later returns the
2224  * same number, the caller can be sure that @p has remained unscheduled the
2225  * whole time.
2226  *
2227  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2228  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2229  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2230  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2231  * waiting to become inactive.
2232  */
2233 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, unsigned int match_state)
2234 {
2235         int running, queued, match;
2236         struct rq_flags rf;
2237         unsigned long ncsw;
2238         struct rq *rq;
2239
2240         for (;;) {
2241                 /*
2242                  * We do the initial early heuristics without holding
2243                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2244                  * the runqueue lock when things look like they will
2245                  * work out!
2246                  */
2247                 rq = task_rq(p);
2248
2249                 /*
2250                  * If the task is actively running on another CPU
2251                  * still, just relax and busy-wait without holding
2252                  * any locks.
2253                  *
2254                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2255                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2256                  * But we don't care, since "task_on_cpu()" will
2257                  * return false if the runqueue has changed and p
2258                  * is actually now running somewhere else!
2259                  */
2260                 while (task_on_cpu(rq, p)) {
2261                         if (!task_state_match(p, match_state))
2262                                 return 0;
2263                         cpu_relax();
2264                 }
2265
2266                 /*
2267                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2268                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2269                  * just go back and repeat.
2270                  */
2271                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
2272                 trace_sched_wait_task(p);
2273                 running = task_on_cpu(rq, p);
2274                 queued = task_on_rq_queued(p);
2275                 ncsw = 0;
2276                 if ((match = __task_state_match(p, match_state))) {
2277                         /*
2278                          * When matching on p->saved_state, consider this task
2279                          * still queued so it will wait.
2280                          */
2281                         if (match < 0)
2282                                 queued = 1;
2283                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2284                 }
2285                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2286
2287                 /*
2288                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2289                  */
2290                 if (unlikely(!ncsw))
2291                         break;
2292
2293                 /*
2294                  * Was it really running after all now that we
2295                  * checked with the proper locks actually held?
2296                  *
2297                  * Oops. Go back and try again..
2298                  */
2299                 if (unlikely(running)) {
2300                         cpu_relax();
2301                         continue;
2302                 }
2303
2304                 /*
2305                  * It's not enough that it's not actively running,
2306                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2307                  * preempted!
2308                  *
2309                  * So if it was still runnable (but just not actively
2310                  * running right now), it's preempted, and we should
2311                  * yield - it could be a while.
2312                  */
2313                 if (unlikely(queued)) {
2314                         ktime_t to = NSEC_PER_SEC / HZ;
2315
2316                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2317                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL_HARD);
2318                         continue;
2319                 }
2320
2321                 /*
2322                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2323                  * runnable, which means that it will never become
2324                  * running in the future either. We're all done!
2325                  */
2326                 break;
2327         }
2328
2329         return ncsw;
2330 }
2331
2332 #ifdef CONFIG_SMP
2333
2334 static void
2335 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx);
2336
2337 static void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2338 {
2339         struct affinity_context ac = {
2340                 .new_mask  = cpumask_of(rq->cpu),
2341                 .flags     = SCA_MIGRATE_DISABLE,
2342         };
2343
2344         if (likely(!p->migration_disabled))
2345                 return;
2346
2347         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2348                 return;
2349
2350         /*
2351          * Violates locking rules! See comment in __do_set_cpus_allowed().
2352          */
2353         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2354 }
2355
2356 void migrate_disable(void)
2357 {
2358         struct task_struct *p = current;
2359
2360         if (p->migration_disabled) {
2361 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2362                 /*
2363                  *Warn about overflow half-way through the range.
2364                  */
2365                 WARN_ON_ONCE((s16)p->migration_disabled < 0);
2366 #endif
2367                 p->migration_disabled++;
2368                 return;
2369         }
2370
2371         guard(preempt)();
2372         this_rq()->nr_pinned++;
2373         p->migration_disabled = 1;
2374 }
2375 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_disable);
2376
2377 void migrate_enable(void)
2378 {
2379         struct task_struct *p = current;
2380         struct affinity_context ac = {
2381                 .new_mask  = &p->cpus_mask,
2382                 .flags     = SCA_MIGRATE_ENABLE,
2383         };
2384
2385 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2386         /*
2387          * Check both overflow from migrate_disable() and superfluous
2388          * migrate_enable().
2389          */
2390         if (WARN_ON_ONCE((s16)p->migration_disabled <= 0))
2391                 return;
2392 #endif
2393
2394         if (p->migration_disabled > 1) {
2395                 p->migration_disabled--;
2396                 return;
2397         }
2398
2399         /*
2400          * Ensure stop_task runs either before or after this, and that
2401          * __set_cpus_allowed_ptr(SCA_MIGRATE_ENABLE) doesn't schedule().
2402          */
2403         guard(preempt)();
2404         if (p->cpus_ptr != &p->cpus_mask)
2405                 __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
2406         /*
2407          * Mustn't clear migration_disabled() until cpus_ptr points back at the
2408          * regular cpus_mask, otherwise things that race (eg.
2409          * select_fallback_rq) get confused.
2410          */
2411         barrier();
2412         p->migration_disabled = 0;
2413         this_rq()->nr_pinned--;
2414 }
2415 EXPORT_SYMBOL_GPL(migrate_enable);
2416
2417 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
2418 {
2419         return rq->nr_pinned;
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Per-CPU kthreads are allowed to run on !active && online CPUs, see
2424  * __set_cpus_allowed_ptr() and select_fallback_rq().
2425  */
2426 static inline bool is_cpu_allowed(struct task_struct *p, int cpu)
2427 {
2428         /* When not in the task's cpumask, no point in looking further. */
2429         if (!task_allowed_on_cpu(p, cpu))
2430                 return false;
2431
2432         /* migrate_disabled() must be allowed to finish. */
2433         if (is_migration_disabled(p))
2434                 return cpu_online(cpu);
2435
2436         /* Non kernel threads are not allowed during either online or offline. */
2437         if (!(p->flags & PF_KTHREAD))
2438                 return cpu_active(cpu);
2439
2440         /* KTHREAD_IS_PER_CPU is always allowed. */
2441         if (kthread_is_per_cpu(p))
2442                 return cpu_online(cpu);
2443
2444         /* Regular kernel threads don't get to stay during offline. */
2445         if (cpu_dying(cpu))
2446                 return false;
2447
2448         /* But are allowed during online. */
2449         return cpu_online(cpu);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * This is how migration works:
2454  *
2455  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
2456  *    stop_one_cpu().
2457  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
2458  *    off the CPU)
2459  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
2460  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
2461  *    it and puts it into the right queue.
2462  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
2463  *    is done.
2464  */
2465
2466 /*
2467  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
2468  *
2469  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
2470  */
2471 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2472                                    struct task_struct *p, int new_cpu)
2473 {
2474         lockdep_assert_rq_held(rq);
2475
2476         deactivate_task(rq, p, DEQUEUE_NOCLOCK);
2477         set_task_cpu(p, new_cpu);
2478         rq_unlock(rq, rf);
2479
2480         rq = cpu_rq(new_cpu);
2481
2482         rq_lock(rq, rf);
2483         WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != new_cpu);
2484         activate_task(rq, p, 0);
2485         wakeup_preempt(rq, p, 0);
2486
2487         return rq;
2488 }
2489
2490 struct migration_arg {
2491         struct task_struct              *task;
2492         int                             dest_cpu;
2493         struct set_affinity_pending     *pending;
2494 };
2495
2496 /*
2497  * @refs: number of wait_for_completion()
2498  * @stop_pending: is @stop_work in use
2499  */
2500 struct set_affinity_pending {
2501         refcount_t              refs;
2502         unsigned int            stop_pending;
2503         struct completion       done;
2504         struct cpu_stop_work    stop_work;
2505         struct migration_arg    arg;
2506 };
2507
2508 /*
2509  * Move (not current) task off this CPU, onto the destination CPU. We're doing
2510  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
2511  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
2512  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
2513  *
2514  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
2515  * as the task is no longer on this CPU.
2516  */
2517 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct rq_flags *rf,
2518                                  struct task_struct *p, int dest_cpu)
2519 {
2520         /* Affinity changed (again). */
2521         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
2522                 return rq;
2523
2524         rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
2525
2526         return rq;
2527 }
2528
2529 /*
2530  * migration_cpu_stop - this will be executed by a high-prio stopper thread
2531  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
2532  * 'pushing' onto another runqueue.
2533  */
2534 static int migration_cpu_stop(void *data)
2535 {
2536         struct migration_arg *arg = data;
2537         struct set_affinity_pending *pending = arg->pending;
2538         struct task_struct *p = arg->task;
2539         struct rq *rq = this_rq();
2540         bool complete = false;
2541         struct rq_flags rf;
2542
2543         /*
2544          * The original target CPU might have gone down and we might
2545          * be on another CPU but it doesn't matter.
2546          */
2547         local_irq_save(rf.flags);
2548         /*
2549          * We need to explicitly wake pending tasks before running
2550          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_ptr
2551          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
2552          */
2553         flush_smp_call_function_queue();
2554
2555         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2556         rq_lock(rq, &rf);
2557
2558         /*
2559          * If we were passed a pending, then ->stop_pending was set, thus
2560          * p->migration_pending must have remained stable.
2561          */
2562         WARN_ON_ONCE(pending && pending != p->migration_pending);
2563
2564         /*
2565          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
2566          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
2567          * we're holding p->pi_lock.
2568          */
2569         if (task_rq(p) == rq) {
2570                 if (is_migration_disabled(p))
2571                         goto out;
2572
2573                 if (pending) {
2574                         p->migration_pending = NULL;
2575                         complete = true;
2576
2577                         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask))
2578                                 goto out;
2579                 }
2580
2581                 if (task_on_rq_queued(p)) {
2582                         update_rq_clock(rq);
2583                         rq = __migrate_task(rq, &rf, p, arg->dest_cpu);
2584                 } else {
2585                         p->wake_cpu = arg->dest_cpu;
2586                 }
2587
2588                 /*
2589                  * XXX __migrate_task() can fail, at which point we might end
2590                  * up running on a dodgy CPU, AFAICT this can only happen
2591                  * during CPU hotplug, at which point we'll get pushed out
2592                  * anyway, so it's probably not a big deal.
2593                  */
2594
2595         } else if (pending) {
2596                 /*
2597                  * This happens when we get migrated between migrate_enable()'s
2598                  * preempt_enable() and scheduling the stopper task. At that
2599                  * point we're a regular task again and not current anymore.
2600                  *
2601                  * A !PREEMPT kernel has a giant hole here, which makes it far
2602                  * more likely.
2603                  */
2604
2605                 /*
2606                  * The task moved before the stopper got to run. We're holding
2607                  * ->pi_lock, so the allowed mask is stable - if it got
2608                  * somewhere allowed, we're done.
2609                  */
2610                 if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), p->cpus_ptr)) {
2611                         p->migration_pending = NULL;
2612                         complete = true;
2613                         goto out;
2614                 }
2615
2616                 /*
2617                  * When migrate_enable() hits a rq mis-match we can't reliably
2618                  * determine is_migration_disabled() and so have to chase after
2619                  * it.
2620                  */
2621                 WARN_ON_ONCE(!pending->stop_pending);
2622                 preempt_disable();
2623                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2624                 stop_one_cpu_nowait(task_cpu(p), migration_cpu_stop,
2625                                     &pending->arg, &pending->stop_work);
2626                 preempt_enable();
2627                 return 0;
2628         }
2629 out:
2630         if (pending)
2631                 pending->stop_pending = false;
2632         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2633
2634         if (complete)
2635                 complete_all(&pending->done);
2636
2637         return 0;
2638 }
2639
2640 int push_cpu_stop(void *arg)
2641 {
2642         struct rq *lowest_rq = NULL, *rq = this_rq();
2643         struct task_struct *p = arg;
2644
2645         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
2646         raw_spin_rq_lock(rq);
2647
2648         if (task_rq(p) != rq)
2649                 goto out_unlock;
2650
2651         if (is_migration_disabled(p)) {
2652                 p->migration_flags |= MDF_PUSH;
2653                 goto out_unlock;
2654         }
2655
2656         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
2657
2658         if (p->sched_class->find_lock_rq)
2659                 lowest_rq = p->sched_class->find_lock_rq(p, rq);
2660
2661         if (!lowest_rq)
2662                 goto out_unlock;
2663
2664         // XXX validate p is still the highest prio task
2665         if (task_rq(p) == rq) {
2666                 move_queued_task_locked(rq, lowest_rq, p);
2667                 resched_curr(lowest_rq);
2668         }
2669
2670         double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
2671
2672 out_unlock:
2673         rq->push_busy = false;
2674         raw_spin_rq_unlock(rq);
2675         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
2676
2677         put_task_struct(p);
2678         return 0;
2679 }
2680
2681 /*
2682  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
2683  * actually call this function.
2684  */
2685 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2686 {
2687         if (ctx->flags & (SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) {
2688                 p->cpus_ptr = ctx->new_mask;
2689                 return;
2690         }
2691
2692         cpumask_copy(&p->cpus_mask, ctx->new_mask);
2693         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(ctx->new_mask);
2694
2695         /*
2696          * Swap in a new user_cpus_ptr if SCA_USER flag set
2697          */
2698         if (ctx->flags & SCA_USER)
2699                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
2700 }
2701
2702 static void
2703 __do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
2704 {
2705         struct rq *rq = task_rq(p);
2706         bool queued, running;
2707
2708         /*
2709          * This here violates the locking rules for affinity, since we're only
2710          * supposed to change these variables while holding both rq->lock and
2711          * p->pi_lock.
2712          *
2713          * HOWEVER, it magically works, because ttwu() is the only code that
2714          * accesses these variables under p->pi_lock and only does so after
2715          * smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL), and we're in __schedule()
2716          * before finish_task().
2717          *
2718          * XXX do further audits, this smells like something putrid.
2719          */
2720         if (ctx->flags & SCA_MIGRATE_DISABLE)
2721                 SCHED_WARN_ON(!p->on_cpu);
2722         else
2723                 lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
2724
2725         queued = task_on_rq_queued(p);
2726         running = task_current_donor(rq, p);
2727
2728         if (queued) {
2729                 /*
2730                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
2731                  * holding rq->lock.
2732                  */
2733                 lockdep_assert_rq_held(rq);
2734                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_NOCLOCK);
2735         }
2736         if (running)
2737                 put_prev_task(rq, p);
2738
2739         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, ctx);
2740         mm_set_cpus_allowed(p->mm, ctx->new_mask);
2741
2742         if (queued)
2743                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
2744         if (running)
2745                 set_next_task(rq, p);
2746 }
2747
2748 /*
2749  * Used for kthread_bind() and select_fallback_rq(), in both cases the user
2750  * affinity (if any) should be destroyed too.
2751  */
2752 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
2753 {
2754         struct affinity_context ac = {
2755                 .new_mask  = new_mask,
2756                 .user_mask = NULL,
2757                 .flags     = SCA_USER,  /* clear the user requested mask */
2758         };
2759         union cpumask_rcuhead {
2760                 cpumask_t cpumask;
2761                 struct rcu_head rcu;
2762         };
2763
2764         __do_set_cpus_allowed(p, &ac);
2765
2766         /*
2767          * Because this is called with p->pi_lock held, it is not possible
2768          * to use kfree() here (when PREEMPT_RT=y), therefore punt to using
2769          * kfree_rcu().
2770          */
2771         kfree_rcu((union cpumask_rcuhead *)ac.user_mask, rcu);
2772 }
2773
2774 int dup_user_cpus_ptr(struct task_struct *dst, struct task_struct *src,
2775                       int node)
2776 {
2777         cpumask_t *user_mask;
2778         unsigned long flags;
2779
2780         /*
2781          * Always clear dst->user_cpus_ptr first as their user_cpus_ptr's
2782          * may differ by now due to racing.
2783          */
2784         dst->user_cpus_ptr = NULL;
2785
2786         /*
2787          * This check is racy and losing the race is a valid situation.
2788          * It is not worth the extra overhead of taking the pi_lock on
2789          * every fork/clone.
2790          */
2791         if (data_race(!src->user_cpus_ptr))
2792                 return 0;
2793
2794         user_mask = alloc_user_cpus_ptr(node);
2795         if (!user_mask)
2796                 return -ENOMEM;
2797
2798         /*
2799          * Use pi_lock to protect content of user_cpus_ptr
2800          *
2801          * Though unlikely, user_cpus_ptr can be reset to NULL by a concurrent
2802          * do_set_cpus_allowed().
2803          */
2804         raw_spin_lock_irqsave(&src->pi_lock, flags);
2805         if (src->user_cpus_ptr) {
2806                 swap(dst->user_cpus_ptr, user_mask);
2807                 cpumask_copy(dst->user_cpus_ptr, src->user_cpus_ptr);
2808         }
2809         raw_spin_unlock_irqrestore(&src->pi_lock, flags);
2810
2811         if (unlikely(user_mask))
2812                 kfree(user_mask);
2813
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static inline struct cpumask *clear_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2818 {
2819         struct cpumask *user_mask = NULL;
2820
2821         swap(p->user_cpus_ptr, user_mask);
2822
2823         return user_mask;
2824 }
2825
2826 void release_user_cpus_ptr(struct task_struct *p)
2827 {
2828         kfree(clear_user_cpus_ptr(p));
2829 }
2830
2831 /*
2832  * This function is wildly self concurrent; here be dragons.
2833  *
2834  *
2835  * When given a valid mask, __set_cpus_allowed_ptr() must block until the
2836  * designated task is enqueued on an allowed CPU. If that task is currently
2837  * running, we have to kick it out using the CPU stopper.
2838  *
2839  * Migrate-Disable comes along and tramples all over our nice sandcastle.
2840  * Consider:
2841  *
2842  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2843  *
2844  *     P0@CPU0                  P1
2845  *
2846  *     migrate_disable();
2847  *     <preempted>
2848  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2849  *
2850  * P1 *cannot* return from this set_cpus_allowed_ptr() call until P0 executes
2851  * its outermost migrate_enable() (i.e. it exits its Migrate-Disable region).
2852  * This means we need the following scheme:
2853  *
2854  *     P0@CPU0                  P1
2855  *
2856  *     migrate_disable();
2857  *     <preempted>
2858  *                              set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2859  *                                <blocks>
2860  *     <resumes>
2861  *     migrate_enable();
2862  *       __set_cpus_allowed_ptr();
2863  *       <wakes local stopper>
2864  *                         `--> <woken on migration completion>
2865  *
2866  * Now the fun stuff: there may be several P1-like tasks, i.e. multiple
2867  * concurrent set_cpus_allowed_ptr(P0, [*]) calls. CPU affinity changes of any
2868  * task p are serialized by p->pi_lock, which we can leverage: the one that
2869  * should come into effect at the end of the Migrate-Disable region is the last
2870  * one. This means we only need to track a single cpumask (i.e. p->cpus_mask),
2871  * but we still need to properly signal those waiting tasks at the appropriate
2872  * moment.
2873  *
2874  * This is implemented using struct set_affinity_pending. The first
2875  * __set_cpus_allowed_ptr() caller within a given Migrate-Disable region will
2876  * setup an instance of that struct and install it on the targeted task_struct.
2877  * Any and all further callers will reuse that instance. Those then wait for
2878  * a completion signaled at the tail of the CPU stopper callback (1), triggered
2879  * on the end of the Migrate-Disable region (i.e. outermost migrate_enable()).
2880  *
2881  *
2882  * (1) In the cases covered above. There is one more where the completion is
2883  * signaled within affine_move_task() itself: when a subsequent affinity request
2884  * occurs after the stopper bailed out due to the targeted task still being
2885  * Migrate-Disable. Consider:
2886  *
2887  *     Initial conditions: P0->cpus_mask = [0, 1]
2888  *
2889  *     CPU0               P1                            P2
2890  *     <P0>
2891  *       migrate_disable();
2892  *       <preempted>
2893  *                        set_cpus_allowed_ptr(P0, [1]);
2894  *                          <blocks>
2895  *     <migration/0>
2896  *       migration_cpu_stop()
2897  *         is_migration_disabled()
2898  *           <bails>
2899  *                                                       set_cpus_allowed_ptr(P0, [0, 1]);
2900  *                                                         <signal completion>
2901  *                          <awakes>
2902  *
2903  * Note that the above is safe vs a concurrent migrate_enable(), as any
2904  * pending affinity completion is preceded by an uninstallation of
2905  * p->migration_pending done with p->pi_lock held.
2906  */
2907 static int affine_move_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf,
2908                             int dest_cpu, unsigned int flags)
2909         __releases(rq->lock)
2910         __releases(p->pi_lock)
2911 {
2912         struct set_affinity_pending my_pending = { }, *pending = NULL;
2913         bool stop_pending, complete = false;
2914
2915         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
2916         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), &p->cpus_mask)) {
2917                 struct task_struct *push_task = NULL;
2918
2919                 if ((flags & SCA_MIGRATE_ENABLE) &&
2920                     (p->migration_flags & MDF_PUSH) && !rq->push_busy) {
2921                         rq->push_busy = true;
2922                         push_task = get_task_struct(p);
2923                 }
2924
2925                 /*
2926                  * If there are pending waiters, but no pending stop_work,
2927                  * then complete now.
2928                  */
2929                 pending = p->migration_pending;
2930                 if (pending && !pending->stop_pending) {
2931                         p->migration_pending = NULL;
2932                         complete = true;
2933                 }
2934
2935                 preempt_disable();
2936                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2937                 if (push_task) {
2938                         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, push_cpu_stop,
2939                                             p, &rq->push_work);
2940                 }
2941                 preempt_enable();
2942
2943                 if (complete)
2944                         complete_all(&pending->done);
2945
2946                 return 0;
2947         }
2948
2949         if (!(flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
2950                 /* serialized by p->pi_lock */
2951                 if (!p->migration_pending) {
2952                         /* Install the request */
2953                         refcount_set(&my_pending.refs, 1);
2954                         init_completion(&my_pending.done);
2955                         my_pending.arg = (struct migration_arg) {
2956                                 .task = p,
2957                                 .dest_cpu = dest_cpu,
2958                                 .pending = &my_pending,
2959                         };
2960
2961                         p->migration_pending = &my_pending;
2962                 } else {
2963                         pending = p->migration_pending;
2964                         refcount_inc(&pending->refs);
2965                         /*
2966                          * Affinity has changed, but we've already installed a
2967                          * pending. migration_cpu_stop() *must* see this, else
2968                          * we risk a completion of the pending despite having a
2969                          * task on a disallowed CPU.
2970                          *
2971                          * Serialized by p->pi_lock, so this is safe.
2972                          */
2973                         pending->arg.dest_cpu = dest_cpu;
2974                 }
2975         }
2976         pending = p->migration_pending;
2977         /*
2978          * - !MIGRATE_ENABLE:
2979          *   we'll have installed a pending if there wasn't one already.
2980          *
2981          * - MIGRATE_ENABLE:
2982          *   we're here because the current CPU isn't matching anymore,
2983          *   the only way that can happen is because of a concurrent
2984          *   set_cpus_allowed_ptr() call, which should then still be
2985          *   pending completion.
2986          *
2987          * Either way, we really should have a @pending here.
2988          */
2989         if (WARN_ON_ONCE(!pending)) {
2990                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
2991                 return -EINVAL;
2992         }
2993
2994         if (task_on_cpu(rq, p) || READ_ONCE(p->__state) == TASK_WAKING) {
2995                 /*
2996                  * MIGRATE_ENABLE gets here because 'p == current', but for
2997                  * anything else we cannot do is_migration_disabled(), punt
2998                  * and have the stopper function handle it all race-free.
2999                  */
3000                 stop_pending = pending->stop_pending;
3001                 if (!stop_pending)
3002                         pending->stop_pending = true;
3003
3004                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3005                         p->migration_flags &= ~MDF_PUSH;
3006
3007                 preempt_disable();
3008                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3009                 if (!stop_pending) {
3010                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(rq), migration_cpu_stop,
3011                                             &pending->arg, &pending->stop_work);
3012                 }
3013                 preempt_enable();
3014
3015                 if (flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)
3016                         return 0;
3017         } else {
3018
3019                 if (!is_migration_disabled(p)) {
3020                         if (task_on_rq_queued(p))
3021                                 rq = move_queued_task(rq, rf, p, dest_cpu);
3022
3023                         if (!pending->stop_pending) {
3024                                 p->migration_pending = NULL;
3025                                 complete = true;
3026                         }
3027                 }
3028                 task_rq_unlock(rq, p, rf);
3029
3030                 if (complete)
3031                         complete_all(&pending->done);
3032         }
3033
3034         wait_for_completion(&pending->done);
3035
3036         if (refcount_dec_and_test(&pending->refs))
3037                 wake_up_var(&pending->refs); /* No UaF, just an address */
3038
3039         /*
3040          * Block the original owner of &pending until all subsequent callers
3041          * have seen the completion and decremented the refcount
3042          */
3043         wait_var_event(&my_pending.refs, !refcount_read(&my_pending.refs));
3044
3045         /* ARGH */
3046         WARN_ON_ONCE(my_pending.stop_pending);
3047
3048         return 0;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * Called with both p->pi_lock and rq->lock held; drops both before returning.
3053  */
3054 static int __set_cpus_allowed_ptr_locked(struct task_struct *p,
3055                                          struct affinity_context *ctx,
3056                                          struct rq *rq,
3057                                          struct rq_flags *rf)
3058         __releases(rq->lock)
3059         __releases(p->pi_lock)
3060 {
3061         const struct cpumask *cpu_allowed_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3062         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
3063         bool kthread = p->flags & PF_KTHREAD;
3064         unsigned int dest_cpu;
3065         int ret = 0;
3066
3067         update_rq_clock(rq);
3068
3069         if (kthread || is_migration_disabled(p)) {
3070                 /*
3071                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs,
3072                  * however, during cpu-hot-unplug, even these might get pushed
3073                  * away if not KTHREAD_IS_PER_CPU.
3074                  *
3075                  * Specifically, migration_disabled() tasks must not fail the
3076                  * cpumask_any_and_distribute() pick below, esp. so on
3077                  * SCA_MIGRATE_ENABLE, otherwise we'll not call
3078                  * set_cpus_allowed_common() and actually reset p->cpus_ptr.
3079                  */
3080                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
3081         }
3082
3083         if (!kthread && !cpumask_subset(ctx->new_mask, cpu_allowed_mask)) {
3084                 ret = -EINVAL;
3085                 goto out;
3086         }
3087
3088         /*
3089          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
3090          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
3091          */
3092         if ((ctx->flags & SCA_CHECK) && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
3093                 ret = -EINVAL;
3094                 goto out;
3095         }
3096
3097         if (!(ctx->flags & SCA_MIGRATE_ENABLE)) {
3098                 if (cpumask_equal(&p->cpus_mask, ctx->new_mask)) {
3099                         if (ctx->flags & SCA_USER)
3100                                 swap(p->user_cpus_ptr, ctx->user_mask);
3101                         goto out;
3102                 }
3103
3104                 if (WARN_ON_ONCE(p == current &&
3105                                  is_migration_disabled(p) &&
3106                                  !cpumask_test_cpu(task_cpu(p), ctx->new_mask))) {
3107                         ret = -EBUSY;
3108                         goto out;
3109                 }
3110         }
3111
3112         /*
3113          * Picking a ~random cpu helps in cases where we are changing affinity
3114          * for groups of tasks (ie. cpuset), so that load balancing is not
3115          * immediately required to distribute the tasks within their new mask.
3116          */
3117         dest_cpu = cpumask_any_and_distribute(cpu_valid_mask, ctx->new_mask);
3118         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
3119                 ret = -EINVAL;
3120                 goto out;
3121         }
3122
3123         __do_set_cpus_allowed(p, ctx);
3124
3125         return affine_move_task(rq, p, rf, dest_cpu, ctx->flags);
3126
3127 out:
3128         task_rq_unlock(rq, p, rf);
3129
3130         return ret;
3131 }
3132
3133 /*
3134  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
3135  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
3136  * is removed from the allowed bitmask.
3137  *
3138  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
3139  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
3140  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
3141  */
3142 int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, struct affinity_context *ctx)
3143 {
3144         struct rq_flags rf;
3145         struct rq *rq;
3146
3147         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3148         /*
3149          * Masking should be skipped if SCA_USER or any of the SCA_MIGRATE_*
3150          * flags are set.
3151          */
3152         if (p->user_cpus_ptr &&
3153             !(ctx->flags & (SCA_USER | SCA_MIGRATE_ENABLE | SCA_MIGRATE_DISABLE)) &&
3154             cpumask_and(rq->scratch_mask, ctx->new_mask, p->user_cpus_ptr))
3155                 ctx->new_mask = rq->scratch_mask;
3156
3157         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, ctx, rq, &rf);
3158 }
3159
3160 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
3161 {
3162         struct affinity_context ac = {
3163                 .new_mask  = new_mask,
3164                 .flags     = 0,
3165         };
3166
3167         return __set_cpus_allowed_ptr(p, &ac);
3168 }
3169 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
3170
3171 /*
3172  * Change a given task's CPU affinity to the intersection of its current
3173  * affinity mask and @subset_mask, writing the resulting mask to @new_mask.
3174  * If user_cpus_ptr is defined, use it as the basis for restricting CPU
3175  * affinity or use cpu_online_mask instead.
3176  *
3177  * If the resulting mask is empty, leave the affinity unchanged and return
3178  * -EINVAL.
3179  */
3180 static int restrict_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
3181                                      struct cpumask *new_mask,
3182                                      const struct cpumask *subset_mask)
3183 {
3184         struct affinity_context ac = {
3185                 .new_mask  = new_mask,
3186                 .flags     = 0,
3187         };
3188         struct rq_flags rf;
3189         struct rq *rq;
3190         int err;
3191
3192         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3193
3194         /*
3195          * Forcefully restricting the affinity of a deadline task is
3196          * likely to cause problems, so fail and noisily override the
3197          * mask entirely.
3198          */
3199         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
3200                 err = -EPERM;
3201                 goto err_unlock;
3202         }
3203
3204         if (!cpumask_and(new_mask, task_user_cpus(p), subset_mask)) {
3205                 err = -EINVAL;
3206                 goto err_unlock;
3207         }
3208
3209         return __set_cpus_allowed_ptr_locked(p, &ac, rq, &rf);
3210
3211 err_unlock:
3212         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3213         return err;
3214 }
3215
3216 /*
3217  * Restrict the CPU affinity of task @p so that it is a subset of
3218  * task_cpu_possible_mask() and point @p->user_cpus_ptr to a copy of the
3219  * old affinity mask. If the resulting mask is empty, we warn and walk
3220  * up the cpuset hierarchy until we find a suitable mask.
3221  */
3222 void force_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3223 {
3224         cpumask_var_t new_mask;
3225         const struct cpumask *override_mask = task_cpu_possible_mask(p);
3226
3227         alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL);
3228
3229         /*
3230          * __migrate_task() can fail silently in the face of concurrent
3231          * offlining of the chosen destination CPU, so take the hotplug
3232          * lock to ensure that the migration succeeds.
3233          */
3234         cpus_read_lock();
3235         if (!cpumask_available(new_mask))
3236                 goto out_set_mask;
3237
3238         if (!restrict_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, override_mask))
3239                 goto out_free_mask;
3240
3241         /*
3242          * We failed to find a valid subset of the affinity mask for the
3243          * task, so override it based on its cpuset hierarchy.
3244          */
3245         cpuset_cpus_allowed(p, new_mask);
3246         override_mask = new_mask;
3247
3248 out_set_mask:
3249         if (printk_ratelimit()) {
3250                 printk_deferred("Overriding affinity for process %d (%s) to CPUs %*pbl\n",
3251                                 task_pid_nr(p), p->comm,
3252                                 cpumask_pr_args(override_mask));
3253         }
3254
3255         WARN_ON(set_cpus_allowed_ptr(p, override_mask));
3256 out_free_mask:
3257         cpus_read_unlock();
3258         free_cpumask_var(new_mask);
3259 }
3260
3261 /*
3262  * Restore the affinity of a task @p which was previously restricted by a
3263  * call to force_compatible_cpus_allowed_ptr().
3264  *
3265  * It is the caller's responsibility to serialise this with any calls to
3266  * force_compatible_cpus_allowed_ptr(@p).
3267  */
3268 void relax_compatible_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p)
3269 {
3270         struct affinity_context ac = {
3271                 .new_mask  = task_user_cpus(p),
3272                 .flags     = 0,
3273         };
3274         int ret;
3275
3276         /*
3277          * Try to restore the old affinity mask with __sched_setaffinity().
3278          * Cpuset masking will be done there too.
3279          */
3280         ret = __sched_setaffinity(p, &ac);
3281         WARN_ON_ONCE(ret);
3282 }
3283
3284 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
3285 {
3286 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3287         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
3288
3289         /*
3290          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
3291          * ttwu() will sort out the placement.
3292          */
3293         WARN_ON_ONCE(state != TASK_RUNNING && state != TASK_WAKING && !p->on_rq);
3294
3295         /*
3296          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
3297          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
3298          * time relying on p->on_rq.
3299          */
3300         WARN_ON_ONCE(state == TASK_RUNNING &&
3301                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
3302                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
3303
3304 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3305         /*
3306          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
3307          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
3308          *
3309          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
3310          * see task_group().
3311          *
3312          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
3313          * task_rq_lock().
3314          */
3315         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
3316                                       lockdep_is_held(__rq_lockp(task_rq(p)))));
3317 #endif
3318         /*
3319          * Clearly, migrating tasks to offline CPUs is a fairly daft thing.
3320          */
3321         WARN_ON_ONCE(!cpu_online(new_cpu));
3322
3323         WARN_ON_ONCE(is_migration_disabled(p));
3324 #endif
3325
3326         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
3327
3328         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
3329                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
3330                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
3331                 p->se.nr_migrations++;
3332                 rseq_migrate(p);
3333                 sched_mm_cid_migrate_from(p);
3334                 perf_event_task_migrate(p);
3335         }
3336
3337         __set_task_cpu(p, new_cpu);
3338 }
3339
3340 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
3341 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
3342 {
3343         if (task_on_rq_queued(p)) {
3344                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
3345                 struct rq_flags srf, drf;
3346
3347                 src_rq = task_rq(p);
3348                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
3349
3350                 rq_pin_lock(src_rq, &srf);
3351                 rq_pin_lock(dst_rq, &drf);
3352
3353                 move_queued_task_locked(src_rq, dst_rq, p);
3354                 wakeup_preempt(dst_rq, p, 0);
3355
3356                 rq_unpin_lock(dst_rq, &drf);
3357                 rq_unpin_lock(src_rq, &srf);
3358
3359         } else {
3360                 /*
3361                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
3362                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
3363                  * previous CPU our target instead of where it really is.
3364                  */
3365                 p->wake_cpu = cpu;
3366         }
3367 }
3368
3369 struct migration_swap_arg {
3370         struct task_struct *src_task, *dst_task;
3371         int src_cpu, dst_cpu;
3372 };
3373
3374 static int migrate_swap_stop(void *data)
3375 {
3376         struct migration_swap_arg *arg = data;
3377         struct rq *src_rq, *dst_rq;
3378
3379         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
3380                 return -EAGAIN;
3381
3382         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
3383         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
3384
3385         guard(double_raw_spinlock)(&arg->src_task->pi_lock, &arg->dst_task->pi_lock);
3386         guard(double_rq_lock)(src_rq, dst_rq);
3387
3388         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
3389                 return -EAGAIN;
3390
3391         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
3392                 return -EAGAIN;
3393
3394         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, arg->src_task->cpus_ptr))
3395                 return -EAGAIN;
3396
3397         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, arg->dst_task->cpus_ptr))
3398                 return -EAGAIN;
3399
3400         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
3401         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
3402
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 /*
3407  * Cross migrate two tasks
3408  */
3409 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p,
3410                 int target_cpu, int curr_cpu)
3411 {
3412         struct migration_swap_arg arg;
3413         int ret = -EINVAL;
3414
3415         arg = (struct migration_swap_arg){
3416                 .src_task = cur,
3417                 .src_cpu = curr_cpu,
3418                 .dst_task = p,
3419                 .dst_cpu = target_cpu,
3420         };
3421
3422         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
3423                 goto out;
3424
3425         /*
3426          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
3427          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
3428          */
3429         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
3430                 goto out;
3431
3432         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, arg.src_task->cpus_ptr))
3433                 goto out;
3434
3435         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, arg.dst_task->cpus_ptr))
3436                 goto out;
3437
3438         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
3439         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
3440
3441 out:
3442         return ret;
3443 }
3444 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
3445
3446 /***
3447  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
3448  * @p: the to-be-kicked thread
3449  *
3450  * Cause a process which is running on another CPU to enter
3451  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
3452  *
3453  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
3454  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
3455  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
3456  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
3457  * achieved as well.
3458  */
3459 void kick_process(struct task_struct *p)
3460 {
3461         guard(preempt)();
3462         int cpu = task_cpu(p);
3463
3464         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
3465                 smp_send_reschedule(cpu);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
3468
3469 /*
3470  * ->cpus_ptr is protected by both rq->lock and p->pi_lock
3471  *
3472  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
3473  *
3474  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
3475  *
3476  *  - on CPU-up we allow per-CPU kthreads on the online && !active CPU,
3477  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
3478  *    CPU isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
3479  *    see it.
3480  *
3481  *  - on CPU-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
3482  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
3483  *    CPU. Existing tasks will remain running there and will be taken
3484  *    off.
3485  *
3486  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
3487  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
3488  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
3489  * to satisfy the above rules.
3490  */
3491 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
3492 {
3493         int nid = cpu_to_node(cpu);
3494         const struct cpumask *nodemask = NULL;
3495         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
3496         int dest_cpu;
3497
3498         /*
3499          * If the node that the CPU is on has been offlined, cpu_to_node()
3500          * will return -1. There is no CPU on the node, and we should
3501          * select the CPU on the other node.
3502          */
3503         if (nid != -1) {
3504                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
3505
3506                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
3507                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
3508                         if (is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3509                                 return dest_cpu;
3510                 }
3511         }
3512
3513         for (;;) {
3514                 /* Any allowed, online CPU? */
3515                 for_each_cpu(dest_cpu, p->cpus_ptr) {
3516                         if (!is_cpu_allowed(p, dest_cpu))
3517                                 continue;
3518
3519                         goto out;
3520                 }
3521
3522                 /* No more Mr. Nice Guy. */
3523                 switch (state) {
3524                 case cpuset:
3525                         if (cpuset_cpus_allowed_fallback(p)) {
3526                                 state = possible;
3527                                 break;
3528                         }
3529                         fallthrough;
3530                 case possible:
3531                         /*
3532                          * XXX When called from select_task_rq() we only
3533                          * hold p->pi_lock and again violate locking order.
3534                          *
3535                          * More yuck to audit.
3536                          */
3537                         do_set_cpus_allowed(p, task_cpu_possible_mask(p));
3538                         state = fail;
3539                         break;
3540                 case fail:
3541                         BUG();
3542                         break;
3543                 }
3544         }
3545
3546 out:
3547         if (state != cpuset) {
3548                 /*
3549                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
3550                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
3551                  * leave kernel.
3552                  */
3553                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
3554                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
3555                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
3556                 }
3557         }
3558
3559         return dest_cpu;
3560 }
3561
3562 /*
3563  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_ptr is stable.
3564  */
3565 static inline
3566 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int *wake_flags)
3567 {
3568         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
3569
3570         if (p->nr_cpus_allowed > 1 && !is_migration_disabled(p)) {
3571                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, *wake_flags);
3572                 *wake_flags |= WF_RQ_SELECTED;
3573         } else {
3574                 cpu = cpumask_any(p->cpus_ptr);
3575         }
3576
3577         /*
3578          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
3579          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_ptr
3580          * CPU.
3581          *
3582          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
3583          *
3584          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
3585          *   not worry about this generic constraint ]
3586          */
3587         if (unlikely(!is_cpu_allowed(p, cpu)))
3588                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
3589
3590         return cpu;
3591 }
3592
3593 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
3594 {
3595         static struct lock_class_key stop_pi_lock;
3596         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
3597         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
3598
3599         if (stop) {
3600                 /*
3601                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
3602                  * userspace knows about and won't get confused about.
3603                  *
3604                  * Also, it will make PI more or less work without too
3605                  * much confusion -- but then, stop work should not
3606                  * rely on PI working anyway.
3607                  */
3608                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
3609
3610                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
3611
3612                 /*
3613                  * The PI code calls rt_mutex_setprio() with ->pi_lock held to
3614                  * adjust the effective priority of a task. As a result,
3615                  * rt_mutex_setprio() can trigger (RT) balancing operations,
3616                  * which can then trigger wakeups of the stop thread to push
3617                  * around the current task.
3618                  *
3619                  * The stop task itself will never be part of the PI-chain, it
3620                  * never blocks, therefore that ->pi_lock recursion is safe.
3621                  * Tell lockdep about this by placing the stop->pi_lock in its
3622                  * own class.
3623                  */
3624                 lockdep_set_class(&stop->pi_lock, &stop_pi_lock);
3625         }
3626
3627         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
3628
3629         if (old_stop) {
3630                 /*
3631                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
3632                  * it can die in pieces.
3633                  */
3634                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
3635         }
3636 }
3637
3638 #else /* CONFIG_SMP */
3639
3640 static inline void migrate_disable_switch(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
3641
3642 static inline bool rq_has_pinned_tasks(struct rq *rq)
3643 {
3644         return false;
3645 }
3646
3647 #endif /* !CONFIG_SMP */
3648
3649 static void
3650 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3651 {
3652         struct rq *rq;
3653
3654         if (!schedstat_enabled())
3655                 return;
3656
3657         rq = this_rq();
3658
3659 #ifdef CONFIG_SMP
3660         if (cpu == rq->cpu) {
3661                 __schedstat_inc(rq->ttwu_local);
3662                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_local);
3663         } else {
3664                 struct sched_domain *sd;
3665
3666                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_remote);
3667
3668                 guard(rcu)();
3669                 for_each_domain(rq->cpu, sd) {
3670                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
3671                                 __schedstat_inc(sd->ttwu_wake_remote);
3672                                 break;
3673                         }
3674                 }
3675         }
3676
3677         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3678                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_migrate);
3679 #endif /* CONFIG_SMP */
3680
3681         __schedstat_inc(rq->ttwu_count);
3682         __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups);
3683
3684         if (wake_flags & WF_SYNC)
3685                 __schedstat_inc(p->stats.nr_wakeups_sync);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Mark the task runnable.
3690  */
3691 static inline void ttwu_do_wakeup(struct task_struct *p)
3692 {
3693         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
3694         trace_sched_wakeup(p);
3695 }
3696
3697 static void
3698 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
3699                  struct rq_flags *rf)
3700 {
3701         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_NOCLOCK;
3702
3703         lockdep_assert_rq_held(rq);
3704
3705         if (p->sched_contributes_to_load)
3706                 rq->nr_uninterruptible--;
3707
3708 #ifdef CONFIG_SMP
3709         if (wake_flags & WF_RQ_SELECTED)
3710                 en_flags |= ENQUEUE_RQ_SELECTED;
3711         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
3712                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
3713         else
3714 #endif
3715         if (p->in_iowait) {
3716                 delayacct_blkio_end(p);
3717                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
3718         }
3719
3720         activate_task(rq, p, en_flags);
3721         wakeup_preempt(rq, p, wake_flags);
3722
3723         ttwu_do_wakeup(p);
3724
3725 #ifdef CONFIG_SMP
3726         if (p->sched_class->task_woken) {
3727                 /*
3728                  * Our task @p is fully woken up and running; so it's safe to
3729                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
3730                  */
3731                 rq_unpin_lock(rq, rf);
3732                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3733                 rq_repin_lock(rq, rf);
3734         }
3735
3736         if (rq->idle_stamp) {
3737                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
3738                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
3739
3740                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
3741
3742                 if (rq->avg_idle > max)
3743                         rq->avg_idle = max;
3744
3745                 rq->idle_stamp = 0;
3746         }
3747 #endif
3748 }
3749
3750 /*
3751  * Consider @p being inside a wait loop:
3752  *
3753  *   for (;;) {
3754  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3755  *
3756  *      if (CONDITION)
3757  *         break;
3758  *
3759  *      schedule();
3760  *   }
3761  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
3762  *
3763  * between set_current_state() and schedule(). In this case @p is still
3764  * runnable, so all that needs doing is change p->state back to TASK_RUNNING in
3765  * an atomic manner.
3766  *
3767  * By taking task_rq(p)->lock we serialize against schedule(), if @p->on_rq
3768  * then schedule() must still happen and p->state can be changed to
3769  * TASK_RUNNING. Otherwise we lost the race, schedule() has happened, and we
3770  * need to do a full wakeup with enqueue.
3771  *
3772  * Returns: %true when the wakeup is done,
3773  *          %false otherwise.
3774  */
3775 static int ttwu_runnable(struct task_struct *p, int wake_flags)
3776 {
3777         struct rq_flags rf;
3778         struct rq *rq;
3779         int ret = 0;
3780
3781         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3782         if (task_on_rq_queued(p)) {
3783                 update_rq_clock(rq);
3784                 if (p->se.sched_delayed)
3785                         enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK | ENQUEUE_DELAYED);
3786                 if (!task_on_cpu(rq, p)) {
3787                         /*
3788                          * When on_rq && !on_cpu the task is preempted, see if
3789                          * it should preempt the task that is current now.
3790                          */
3791                         wakeup_preempt(rq, p, wake_flags);
3792                 }
3793                 ttwu_do_wakeup(p);
3794                 ret = 1;
3795         }
3796         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3797
3798         return ret;
3799 }
3800
3801 #ifdef CONFIG_SMP
3802 void sched_ttwu_pending(void *arg)
3803 {
3804         struct llist_node *llist = arg;
3805         struct rq *rq = this_rq();
3806         struct task_struct *p, *t;
3807         struct rq_flags rf;
3808
3809         if (!llist)
3810                 return;
3811
3812         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
3813         update_rq_clock(rq);
3814
3815         llist_for_each_entry_safe(p, t, llist, wake_entry.llist) {
3816                 if (WARN_ON_ONCE(p->on_cpu))
3817                         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
3818
3819                 if (WARN_ON_ONCE(task_cpu(p) != cpu_of(rq)))
3820                         set_task_cpu(p, cpu_of(rq));
3821
3822                 ttwu_do_activate(rq, p, p->sched_remote_wakeup ? WF_MIGRATED : 0, &rf);
3823         }
3824
3825         /*
3826          * Must be after enqueueing at least once task such that
3827          * idle_cpu() does not observe a false-negative -- if it does,
3828          * it is possible for select_idle_siblings() to stack a number
3829          * of tasks on this CPU during that window.
3830          *
3831          * It is OK to clear ttwu_pending when another task pending.
3832          * We will receive IPI after local IRQ enabled and then enqueue it.
3833          * Since now nr_running > 0, idle_cpu() will always get correct result.
3834          */
3835         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 0);
3836         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
3837 }
3838
3839 /*
3840  * Prepare the scene for sending an IPI for a remote smp_call
3841  *
3842  * Returns true if the caller can proceed with sending the IPI.
3843  * Returns false otherwise.
3844  */
3845 bool call_function_single_prep_ipi(int cpu)
3846 {
3847         if (set_nr_if_polling(cpu_rq(cpu)->idle)) {
3848                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
3849                 return false;
3850         }
3851
3852         return true;
3853 }
3854
3855 /*
3856  * Queue a task on the target CPUs wake_list and wake the CPU via IPI if
3857  * necessary. The wakee CPU on receipt of the IPI will queue the task
3858  * via sched_ttwu_wakeup() for activation so the wakee incurs the cost
3859  * of the wakeup instead of the waker.
3860  */
3861 static void __ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3862 {
3863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3864
3865         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
3866
3867         WRITE_ONCE(rq->ttwu_pending, 1);
3868         __smp_call_single_queue(cpu, &p->wake_entry.llist);
3869 }
3870
3871 void wake_up_if_idle(int cpu)
3872 {
3873         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3874
3875         guard(rcu)();
3876         if (is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr))) {
3877                 guard(rq_lock_irqsave)(rq);
3878                 if (is_idle_task(rq->curr))
3879                         resched_curr(rq);
3880         }
3881 }
3882
3883 bool cpus_equal_capacity(int this_cpu, int that_cpu)
3884 {
3885         if (!sched_asym_cpucap_active())
3886                 return true;
3887
3888         if (this_cpu == that_cpu)
3889                 return true;
3890
3891         return arch_scale_cpu_capacity(this_cpu) == arch_scale_cpu_capacity(that_cpu);
3892 }
3893
3894 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
3895 {
3896         if (this_cpu == that_cpu)
3897                 return true;
3898
3899         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
3900 }
3901
3902 /*
3903  * Whether CPUs are share cache resources, which means LLC on non-cluster
3904  * machines and LLC tag or L2 on machines with clusters.
3905  */
3906 bool cpus_share_resources(int this_cpu, int that_cpu)
3907 {
3908         if (this_cpu == that_cpu)
3909                 return true;
3910
3911         return per_cpu(sd_share_id, this_cpu) == per_cpu(sd_share_id, that_cpu);
3912 }
3913
3914 static inline bool ttwu_queue_cond(struct task_struct *p, int cpu)
3915 {
3916         /*
3917          * The BPF scheduler may depend on select_task_rq() being invoked during
3918          * wakeups. In addition, @p may end up executing on a different CPU
3919          * regardless of what happens in the wakeup path making the ttwu_queue
3920          * optimization less meaningful. Skip if on SCX.
3921          */
3922         if (task_on_scx(p))
3923                 return false;
3924
3925         /*
3926          * Do not complicate things with the async wake_list while the CPU is
3927          * in hotplug state.
3928          */
3929         if (!cpu_active(cpu))
3930                 return false;
3931
3932         /* Ensure the task will still be allowed to run on the CPU. */
3933         if (!cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
3934                 return false;
3935
3936         /*
3937          * If the CPU does not share cache, then queue the task on the
3938          * remote rqs wakelist to avoid accessing remote data.
3939          */
3940         if (!cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu))
3941                 return true;
3942
3943         if (cpu == smp_processor_id())
3944                 return false;
3945
3946         /*
3947          * If the wakee cpu is idle, or the task is descheduling and the
3948          * only running task on the CPU, then use the wakelist to offload
3949          * the task activation to the idle (or soon-to-be-idle) CPU as
3950          * the current CPU is likely busy. nr_running is checked to
3951          * avoid unnecessary task stacking.
3952          *
3953          * Note that we can only get here with (wakee) p->on_rq=0,
3954          * p->on_cpu can be whatever, we've done the dequeue, so
3955          * the wakee has been accounted out of ->nr_running.
3956          */
3957         if (!cpu_rq(cpu)->nr_running)
3958                 return true;
3959
3960         return false;
3961 }
3962
3963 static bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3964 {
3965         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && ttwu_queue_cond(p, cpu)) {
3966                 sched_clock_cpu(cpu); /* Sync clocks across CPUs */
3967                 __ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags);
3968                 return true;
3969         }
3970
3971         return false;
3972 }
3973
3974 #else /* !CONFIG_SMP */
3975
3976 static inline bool ttwu_queue_wakelist(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3977 {
3978         return false;
3979 }
3980
3981 #endif /* CONFIG_SMP */
3982
3983 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
3984 {
3985         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3986         struct rq_flags rf;
3987
3988         if (ttwu_queue_wakelist(p, cpu, wake_flags))
3989                 return;
3990
3991         rq_lock(rq, &rf);
3992         update_rq_clock(rq);
3993         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, &rf);
3994         rq_unlock(rq, &rf);
3995 }
3996
3997 /*
3998  * Invoked from try_to_wake_up() to check whether the task can be woken up.
3999  *
4000  * The caller holds p::pi_lock if p != current or has preemption
4001  * disabled when p == current.
4002  *
4003  * The rules of saved_state:
4004  *
4005  *   The related locking code always holds p::pi_lock when updating
4006  *   p::saved_state, which means the code is fully serialized in both cases.
4007  *
4008  *   For PREEMPT_RT, the lock wait and lock wakeups happen via TASK_RTLOCK_WAIT.
4009  *   No other bits set. This allows to distinguish all wakeup scenarios.
4010  *
4011  *   For FREEZER, the wakeup happens via TASK_FROZEN. No other bits set. This
4012  *   allows us to prevent early wakeup of tasks before they can be run on
4013  *   asymmetric ISA architectures (eg ARMv9).
4014  */
4015 static __always_inline
4016 bool ttwu_state_match(struct task_struct *p, unsigned int state, int *success)
4017 {
4018         int match;
4019
4020         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
4021                 WARN_ON_ONCE((state & TASK_RTLOCK_WAIT) &&
4022                              state != TASK_RTLOCK_WAIT);
4023         }
4024
4025         *success = !!(match = __task_state_match(p, state));
4026
4027         /*
4028          * Saved state preserves the task state across blocking on
4029          * an RT lock or TASK_FREEZABLE tasks.  If the state matches,
4030          * set p::saved_state to TASK_RUNNING, but do not wake the task
4031          * because it waits for a lock wakeup or __thaw_task(). Also
4032          * indicate success because from the regular waker's point of
4033          * view this has succeeded.
4034          *
4035          * After acquiring the lock the task will restore p::__state
4036          * from p::saved_state which ensures that the regular
4037          * wakeup is not lost. The restore will also set
4038          * p::saved_state to TASK_RUNNING so any further tests will
4039          * not result in false positives vs. @success
4040          */
4041         if (match < 0)
4042                 p->saved_state = TASK_RUNNING;
4043
4044         return match > 0;
4045 }
4046
4047 /*
4048  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
4049  *
4050  *  MIGRATION
4051  *
4052  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
4053  * migrates, all its activity on its old CPU [c0] happens-before any subsequent
4054  * execution on its new CPU [c1].
4055  *
4056  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
4057  *
4058  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
4059  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
4060  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
4061  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
4062  *
4063  * Release/acquire chaining guarantees that B happens after A and C after B.
4064  * Note: the CPU doing B need not be c0 or c1
4065  *
4066  * Example:
4067  *
4068  *   CPU0            CPU1            CPU2
4069  *
4070  *   LOCK rq(0)->lock
4071  *   sched-out X
4072  *   sched-in Y
4073  *   UNLOCK rq(0)->lock
4074  *
4075  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
4076  *                                   dequeue X
4077  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
4078  *
4079  *                                   LOCK rq(1)->lock
4080  *                                   enqueue X
4081  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
4082  *
4083  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
4084  *                   sched-out Z
4085  *                   sched-in X
4086  *                   UNLOCK rq(1)->lock
4087  *
4088  *
4089  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
4090  *
4091  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
4092  * migration. However the means are completely different as there is no lock
4093  * chain to provide order. Instead we do:
4094  *
4095  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)   -- finish_task()
4096  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu) -- try_to_wake_up()
4097  *
4098  * Example:
4099  *
4100  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
4101  *
4102  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
4103  *   dequeue X
4104  *   sched-out X
4105  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
4106  *
4107  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
4108  *                    X->state = WAKING
4109  *                    set_task_cpu(X,2)
4110  *
4111  *                    LOCK rq(2)->lock
4112  *                    enqueue X
4113  *                    X->state = RUNNING
4114  *                    UNLOCK rq(2)->lock
4115  *
4116  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
4117  *                                          sched-out Z
4118  *                                          sched-in X
4119  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
4120  *
4121  *                    UNLOCK X->pi_lock
4122  *   UNLOCK rq(0)->lock
4123  *
4124  *
4125  * However, for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
4126  * must ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be reordered with
4127  * accesses to the task state; see try_to_wake_up() and set_current_state().
4128  */
4129
4130 /**
4131  * try_to_wake_up - wake up a thread
4132  * @p: the thread to be awakened
4133  * @state: the mask of task states that can be woken
4134  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
4135  *
4136  * Conceptually does:
4137  *
4138  *   If (@state & @p->state) @p->state = TASK_RUNNING.
4139  *
4140  * If the task was not queued/runnable, also place it back on a runqueue.
4141  *
4142  * This function is atomic against schedule() which would dequeue the task.
4143  *
4144  * It issues a full memory barrier before accessing @p->state, see the comment
4145  * with set_current_state().
4146  *
4147  * Uses p->pi_lock to serialize against concurrent wake-ups.
4148  *
4149  * Relies on p->pi_lock stabilizing:
4150  *  - p->sched_class
4151  *  - p->cpus_ptr
4152  *  - p->sched_task_group
4153  * in order to do migration, see its use of select_task_rq()/set_task_cpu().
4154  *
4155  * Tries really hard to only take one task_rq(p)->lock for performance.
4156  * Takes rq->lock in:
4157  *  - ttwu_runnable()    -- old rq, unavoidable, see comment there;
4158  *  - ttwu_queue()       -- new rq, for enqueue of the task;
4159  *  - psi_ttwu_dequeue() -- much sadness :-( accounting will kill us.
4160  *
4161  * As a consequence we race really badly with just about everything. See the
4162  * many memory barriers and their comments for details.
4163  *
4164  * Return: %true if @p->state changes (an actual wakeup was done),
4165  *         %false otherwise.
4166  */
4167 int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
4168 {
4169         guard(preempt)();
4170         int cpu, success = 0;
4171
4172         wake_flags |= WF_TTWU;
4173
4174         if (p == current) {
4175                 /*
4176                  * We're waking current, this means 'p->on_rq' and 'task_cpu(p)
4177                  * == smp_processor_id()'. Together this means we can special
4178                  * case the whole 'p->on_rq && ttwu_runnable()' case below
4179                  * without taking any locks.
4180                  *
4181                  * Specifically, given current runs ttwu() we must be before
4182                  * schedule()'s block_task(), as such this must not observe
4183                  * sched_delayed.
4184                  *
4185                  * In particular:
4186                  *  - we rely on Program-Order guarantees for all the ordering,
4187                  *  - we're serialized against set_special_state() by virtue of
4188                  *    it disabling IRQs (this allows not taking ->pi_lock).
4189                  */
4190                 SCHED_WARN_ON(p->se.sched_delayed);
4191                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4192                         goto out;
4193
4194                 trace_sched_waking(p);
4195                 ttwu_do_wakeup(p);
4196                 goto out;
4197         }
4198
4199         /*
4200          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
4201          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
4202          * reordered with p->state check below. This pairs with smp_store_mb()
4203          * in set_current_state() that the waiting thread does.
4204          */
4205         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
4206                 smp_mb__after_spinlock();
4207                 if (!ttwu_state_match(p, state, &success))
4208                         break;
4209
4210                 trace_sched_waking(p);
4211
4212                 /*
4213                  * Ensure we load p->on_rq _after_ p->state, otherwise it would
4214                  * be possible to, falsely, observe p->on_rq == 0 and get stuck
4215                  * in smp_cond_load_acquire() below.
4216                  *
4217                  * sched_ttwu_pending()                 try_to_wake_up()
4218                  *   STORE p->on_rq = 1                   LOAD p->state
4219                  *   UNLOCK rq->lock
4220                  *
4221                  * __schedule() (switch to task 'p')
4222                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4223                  *   smp_mb__after_spinlock();
4224                  *   UNLOCK rq->lock
4225                  *
4226                  * [task p]
4227                  *   STORE p->state = UNINTERRUPTIBLE     LOAD p->on_rq
4228                  *
4229                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4230                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4231                  *
4232                  * A similar smp_rmb() lives in __task_needs_rq_lock().
4233                  */
4234                 smp_rmb();
4235                 if (READ_ONCE(p->on_rq) && ttwu_runnable(p, wake_flags))
4236                         break;
4237
4238 #ifdef CONFIG_SMP
4239                 /*
4240                  * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
4241                  * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
4242                  *
4243                  * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
4244                  * from the runqueue.
4245                  *
4246                  * __schedule() (switch to task 'p')    try_to_wake_up()
4247                  *   STORE p->on_cpu = 1                  LOAD p->on_rq
4248                  *   UNLOCK rq->lock
4249                  *
4250                  * __schedule() (put 'p' to sleep)
4251                  *   LOCK rq->lock                        smp_rmb();
4252                  *   smp_mb__after_spinlock();
4253                  *   STORE p->on_rq = 0                   LOAD p->on_cpu
4254                  *
4255                  * Pairs with the LOCK+smp_mb__after_spinlock() on rq->lock in
4256                  * __schedule().  See the comment for smp_mb__after_spinlock().
4257                  *
4258                  * Form a control-dep-acquire with p->on_rq == 0 above, to ensure
4259                  * schedule()'s deactivate_task() has 'happened' and p will no longer
4260                  * care about it's own p->state. See the comment in __schedule().
4261                  */
4262                 smp_acquire__after_ctrl_dep();
4263
4264                 /*
4265                  * We're doing the wakeup (@success == 1), they did a dequeue (p->on_rq
4266                  * == 0), which means we need to do an enqueue, change p->state to
4267                  * TASK_WAKING such that we can unlock p->pi_lock before doing the
4268                  * enqueue, such as ttwu_queue_wakelist().
4269                  */
4270                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_WAKING);
4271
4272                 /*
4273                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4274                  * this task as prev, considering queueing p on the remote CPUs wake_list
4275                  * which potentially sends an IPI instead of spinning on p->on_cpu to
4276                  * let the waker make forward progress. This is safe because IRQs are
4277                  * disabled and the IPI will deliver after on_cpu is cleared.
4278                  *
4279                  * Ensure we load task_cpu(p) after p->on_cpu:
4280                  *
4281                  * set_task_cpu(p, cpu);
4282                  *   STORE p->cpu = @cpu
4283                  * __schedule() (switch to task 'p')
4284                  *   LOCK rq->lock
4285                  *   smp_mb__after_spin_lock()          smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu)
4286                  *   STORE p->on_cpu = 1                LOAD p->cpu
4287                  *
4288                  * to ensure we observe the correct CPU on which the task is currently
4289                  * scheduling.
4290                  */
4291                 if (smp_load_acquire(&p->on_cpu) &&
4292                     ttwu_queue_wakelist(p, task_cpu(p), wake_flags))
4293                         break;
4294
4295                 /*
4296                  * If the owning (remote) CPU is still in the middle of schedule() with
4297                  * this task as prev, wait until it's done referencing the task.
4298                  *
4299                  * Pairs with the smp_store_release() in finish_task().
4300                  *
4301                  * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
4302                  * their previous state and preserve Program Order.
4303                  */
4304                 smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4305
4306                 cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, &wake_flags);
4307                 if (task_cpu(p) != cpu) {
4308                         if (p->in_iowait) {
4309                                 delayacct_blkio_end(p);
4310                                 atomic_dec(&task_rq(p)->nr_iowait);
4311                         }
4312
4313                         wake_flags |= WF_MIGRATED;
4314                         psi_ttwu_dequeue(p);
4315                         set_task_cpu(p, cpu);
4316                 }
4317 #else
4318                 cpu = task_cpu(p);
4319 #endif /* CONFIG_SMP */
4320
4321                 ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
4322         }
4323 out:
4324         if (success)
4325                 ttwu_stat(p, task_cpu(p), wake_flags);
4326
4327         return success;
4328 }
4329
4330 static bool __task_needs_rq_lock(struct task_struct *p)
4331 {
4332         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
4333
4334         /*
4335          * Since pi->lock blocks try_to_wake_up(), we don't need rq->lock when
4336          * the task is blocked. Make sure to check @state since ttwu() can drop
4337          * locks at the end, see ttwu_queue_wakelist().
4338          */
4339         if (state == TASK_RUNNING || state == TASK_WAKING)
4340                 return true;
4341
4342         /*
4343          * Ensure we load p->on_rq after p->__state, otherwise it would be
4344          * possible to, falsely, observe p->on_rq == 0.
4345          *
4346          * See try_to_wake_up() for a longer comment.
4347          */
4348         smp_rmb();
4349         if (p->on_rq)
4350                 return true;
4351
4352 #ifdef CONFIG_SMP
4353         /*
4354          * Ensure the task has finished __schedule() and will not be referenced
4355          * anymore. Again, see try_to_wake_up() for a longer comment.
4356          */
4357         smp_rmb();
4358         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
4359 #endif
4360
4361         return false;
4362 }
4363
4364 /**
4365  * task_call_func - Invoke a function on task in fixed state
4366  * @p: Process for which the function is to be invoked, can be @current.
4367  * @func: Function to invoke.
4368  * @arg: Argument to function.
4369  *
4370  * Fix the task in it's current state by avoiding wakeups and or rq operations
4371  * and call @func(@arg) on it.  This function can use task_is_runnable() and
4372  * task_curr() to work out what the state is, if required.  Given that @func
4373  * can be invoked with a runqueue lock held, it had better be quite
4374  * lightweight.
4375  *
4376  * Returns:
4377  *   Whatever @func returns
4378  */
4379 int task_call_func(struct task_struct *p, task_call_f func, void *arg)
4380 {
4381         struct rq *rq = NULL;
4382         struct rq_flags rf;
4383         int ret;
4384
4385         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4386
4387         if (__task_needs_rq_lock(p))
4388                 rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4389
4390         /*
4391          * At this point the task is pinned; either:
4392          *  - blocked and we're holding off wakeups      (pi->lock)
4393          *  - woken, and we're holding off enqueue       (rq->lock)
4394          *  - queued, and we're holding off schedule     (rq->lock)
4395          *  - running, and we're holding off de-schedule (rq->lock)
4396          *
4397          * The called function (@func) can use: task_curr(), p->on_rq and
4398          * p->__state to differentiate between these states.
4399          */
4400         ret = func(p, arg);
4401
4402         if (rq)
4403                 rq_unlock(rq, &rf);
4404
4405         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf.flags);
4406         return ret;
4407 }
4408
4409 /**
4410  * cpu_curr_snapshot - Return a snapshot of the currently running task
4411  * @cpu: The CPU on which to snapshot the task.
4412  *
4413  * Returns the task_struct pointer of the task "currently" running on
4414  * the specified CPU.
4415  *
4416  * If the specified CPU was offline, the return value is whatever it
4417  * is, perhaps a pointer to the task_struct structure of that CPU's idle
4418  * task, but there is no guarantee.  Callers wishing a useful return
4419  * value must take some action to ensure that the specified CPU remains
4420  * online throughout.
4421  *
4422  * This function executes full memory barriers before and after fetching
4423  * the pointer, which permits the caller to confine this function's fetch
4424  * with respect to the caller's accesses to other shared variables.
4425  */
4426 struct task_struct *cpu_curr_snapshot(int cpu)
4427 {
4428         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4429         struct task_struct *t;
4430         struct rq_flags rf;
4431
4432         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
4433         smp_mb__after_spinlock(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4434         t = rcu_dereference(cpu_curr(cpu));
4435         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
4436         smp_mb(); /* Pairing determined by caller's synchronization design. */
4437
4438         return t;
4439 }
4440
4441 /**
4442  * wake_up_process - Wake up a specific process
4443  * @p: The process to be woken up.
4444  *
4445  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
4446  * processes.
4447  *
4448  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
4449  *
4450  * This function executes a full memory barrier before accessing the task state.
4451  */
4452 int wake_up_process(struct task_struct *p)
4453 {
4454         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
4455 }
4456 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
4457
4458 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
4459 {
4460         return try_to_wake_up(p, state, 0);
4461 }
4462
4463 /*
4464  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
4465  * p is forked by current.
4466  *
4467  * __sched_fork() is basic setup which is also used by sched_init() to
4468  * initialize the boot CPU's idle task.
4469  */
4470 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4471 {
4472         p->on_rq                        = 0;
4473
4474         p->se.on_rq                     = 0;
4475         p->se.exec_start                = 0;
4476         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
4477         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
4478         p->se.nr_migrations             = 0;
4479         p->se.vruntime                  = 0;
4480         p->se.vlag                      = 0;
4481         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
4482
4483         /* A delayed task cannot be in clone(). */
4484         SCHED_WARN_ON(p->se.sched_delayed);
4485
4486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4487         p->se.cfs_rq                    = NULL;
4488 #endif
4489
4490 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4491         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
4492         memset(&p->stats, 0, sizeof(p->stats));
4493 #endif
4494
4495         init_dl_entity(&p->dl);
4496
4497         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
4498         p->rt.timeout           = 0;
4499         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
4500         p->rt.on_rq             = 0;
4501         p->rt.on_list           = 0;
4502
4503 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
4504         init_scx_entity(&p->scx);
4505 #endif
4506
4507 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4508         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
4509 #endif
4510
4511 #ifdef CONFIG_COMPACTION
4512         p->capture_control = NULL;
4513 #endif
4514         init_numa_balancing(clone_flags, p);
4515 #ifdef CONFIG_SMP
4516         p->wake_entry.u_flags = CSD_TYPE_TTWU;
4517         p->migration_pending = NULL;
4518 #endif
4519         init_sched_mm_cid(p);
4520 }
4521
4522 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
4523
4524 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4525
4526 int sysctl_numa_balancing_mode;
4527
4528 static void __set_numabalancing_state(bool enabled)
4529 {
4530         if (enabled)
4531                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
4532         else
4533                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
4534 }
4535
4536 void set_numabalancing_state(bool enabled)
4537 {
4538         if (enabled)
4539                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_NORMAL;
4540         else
4541                 sysctl_numa_balancing_mode = NUMA_BALANCING_DISABLED;
4542         __set_numabalancing_state(enabled);
4543 }
4544
4545 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4546 static void reset_memory_tiering(void)
4547 {
4548         struct pglist_data *pgdat;
4549
4550         for_each_online_pgdat(pgdat) {
4551                 pgdat->nbp_threshold = 0;
4552                 pgdat->nbp_th_nr_cand = node_page_state(pgdat, PGPROMOTE_CANDIDATE);
4553                 pgdat->nbp_th_start = jiffies_to_msecs(jiffies);
4554         }
4555 }
4556
4557 static int sysctl_numa_balancing(const struct ctl_table *table, int write,
4558                           void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
4559 {
4560         struct ctl_table t;
4561         int err;
4562         int state = sysctl_numa_balancing_mode;
4563
4564         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4565                 return -EPERM;
4566
4567         t = *table;
4568         t.data = &state;
4569         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4570         if (err < 0)
4571                 return err;
4572         if (write) {
4573                 if (!(sysctl_numa_balancing_mode & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING) &&
4574                     (state & NUMA_BALANCING_MEMORY_TIERING))
4575                         reset_memory_tiering();
4576                 sysctl_numa_balancing_mode = state;
4577                 __set_numabalancing_state(state);
4578         }
4579         return err;
4580 }
4581 #endif
4582 #endif
4583
4584 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4585
4586 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
4587
4588 static void set_schedstats(bool enabled)
4589 {
4590         if (enabled)
4591                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4592         else
4593                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
4594 }
4595
4596 void force_schedstat_enabled(void)
4597 {
4598         if (!schedstat_enabled()) {
4599                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
4600                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
4601         }
4602 }
4603
4604 static int __init setup_schedstats(char *str)
4605 {
4606         int ret = 0;
4607         if (!str)
4608                 goto out;
4609
4610         if (!strcmp(str, "enable")) {
4611                 set_schedstats(true);
4612                 ret = 1;
4613         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
4614                 set_schedstats(false);
4615                 ret = 1;
4616         }
4617 out:
4618         if (!ret)
4619                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
4620
4621         return ret;
4622 }
4623 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
4624
4625 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
4626 static int sysctl_schedstats(const struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
4627                 size_t *lenp, loff_t *ppos)
4628 {
4629         struct ctl_table t;
4630         int err;
4631         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
4632
4633         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
4634                 return -EPERM;
4635
4636         t = *table;
4637         t.data = &state;
4638         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
4639         if (err < 0)
4640                 return err;
4641         if (write)
4642                 set_schedstats(state);
4643         return err;
4644 }
4645 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
4646 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4647
4648 #ifdef CONFIG_SYSCTL
4649 static struct ctl_table sched_core_sysctls[] = {
4650 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4651         {
4652                 .procname       = "sched_schedstats",
4653                 .data           = NULL,
4654                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4655                 .mode           = 0644,
4656                 .proc_handler   = sysctl_schedstats,
4657                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4658                 .extra2         = SYSCTL_ONE,
4659         },
4660 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
4661 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
4662         {
4663                 .procname       = "sched_util_clamp_min",
4664                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min,
4665                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4666                 .mode           = 0644,
4667                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4668         },
4669         {
4670                 .procname       = "sched_util_clamp_max",
4671                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_max,
4672                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4673                 .mode           = 0644,
4674                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4675         },
4676         {
4677                 .procname       = "sched_util_clamp_min_rt_default",
4678                 .data           = &sysctl_sched_uclamp_util_min_rt_default,
4679                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4680                 .mode           = 0644,
4681                 .proc_handler   = sysctl_sched_uclamp_handler,
4682         },
4683 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK */
4684 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4685         {
4686                 .procname       = "numa_balancing",
4687                 .data           = NULL, /* filled in by handler */
4688                 .maxlen         = sizeof(unsigned int),
4689                 .mode           = 0644,
4690                 .proc_handler   = sysctl_numa_balancing,
4691                 .extra1         = SYSCTL_ZERO,
4692                 .extra2         = SYSCTL_FOUR,
4693         },
4694 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
4695 };
4696 static int __init sched_core_sysctl_init(void)
4697 {
4698         register_sysctl_init("kernel", sched_core_sysctls);
4699         return 0;
4700 }
4701 late_initcall(sched_core_sysctl_init);
4702 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
4703
4704 /*
4705  * fork()/clone()-time setup:
4706  */
4707 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
4708 {
4709         __sched_fork(clone_flags, p);
4710         /*
4711          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
4712          * nobody will actually run it, and a signal or other external
4713          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
4714          */
4715         p->__state = TASK_NEW;
4716
4717         /*
4718          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
4719          */
4720         p->prio = current->normal_prio;
4721
4722         uclamp_fork(p);
4723
4724         /*
4725          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
4726          */
4727         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
4728                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
4729                         p->policy = SCHED_NORMAL;
4730                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4731                         p->rt_priority = 0;
4732                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
4733                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
4734
4735                 p->prio = p->normal_prio = p->static_prio;
4736                 set_load_weight(p, false);
4737                 p->se.custom_slice = 0;
4738                 p->se.slice = sysctl_sched_base_slice;
4739
4740                 /*
4741                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
4742                  * fulfilled its duty:
4743                  */
4744                 p->sched_reset_on_fork = 0;
4745         }
4746
4747         if (dl_prio(p->prio))
4748                 return -EAGAIN;
4749
4750         scx_pre_fork(p);
4751
4752         if (rt_prio(p->prio)) {
4753                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4754 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
4755         } else if (task_should_scx(p->policy)) {
4756                 p->sched_class = &ext_sched_class;
4757 #endif
4758         } else {
4759                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4760         }
4761
4762         init_entity_runnable_average(&p->se);
4763
4764
4765 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
4766         if (likely(sched_info_on()))
4767                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
4768 #endif
4769 #if defined(CONFIG_SMP)
4770         p->on_cpu = 0;
4771 #endif
4772         init_task_preempt_count(p);
4773 #ifdef CONFIG_SMP
4774         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
4775         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
4776 #endif
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 int sched_cgroup_fork(struct task_struct *p, struct kernel_clone_args *kargs)
4781 {
4782         unsigned long flags;
4783
4784         /*
4785          * Because we're not yet on the pid-hash, p->pi_lock isn't strictly
4786          * required yet, but lockdep gets upset if rules are violated.
4787          */
4788         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4789 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
4790         if (1) {
4791                 struct task_group *tg;
4792                 tg = container_of(kargs->cset->subsys[cpu_cgrp_id],
4793                                   struct task_group, css);
4794                 tg = autogroup_task_group(p, tg);
4795                 p->sched_task_group = tg;
4796         }
4797 #endif
4798         rseq_migrate(p);
4799         /*
4800          * We're setting the CPU for the first time, we don't migrate,
4801          * so use __set_task_cpu().
4802          */
4803         __set_task_cpu(p, smp_processor_id());
4804         if (p->sched_class->task_fork)
4805                 p->sched_class->task_fork(p);
4806         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4807
4808         return scx_fork(p);
4809 }
4810
4811 void sched_cancel_fork(struct task_struct *p)
4812 {
4813         scx_cancel_fork(p);
4814 }
4815
4816 void sched_post_fork(struct task_struct *p)
4817 {
4818         uclamp_post_fork(p);
4819         scx_post_fork(p);
4820 }
4821
4822 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
4823 {
4824         if (runtime == RUNTIME_INF)
4825                 return BW_UNIT;
4826
4827         /*
4828          * Doing this here saves a lot of checks in all
4829          * the calling paths, and returning zero seems
4830          * safe for them anyway.
4831          */
4832         if (period == 0)
4833                 return 0;
4834
4835         return div64_u64(runtime << BW_SHIFT, period);
4836 }
4837
4838 /*
4839  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
4840  *
4841  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
4842  * that must be done for every newly created context, then puts the task
4843  * on the runqueue and wakes it.
4844  */
4845 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
4846 {
4847         struct rq_flags rf;
4848         struct rq *rq;
4849         int wake_flags = WF_FORK;
4850
4851         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
4852         WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
4853 #ifdef CONFIG_SMP
4854         /*
4855          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
4856          *  - cpus_ptr can change in the fork path
4857          *  - any previously selected CPU might disappear through hotplug
4858          *
4859          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
4860          * as we're not fully set-up yet.
4861          */
4862         p->recent_used_cpu = task_cpu(p);
4863         rseq_migrate(p);
4864         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), &wake_flags));
4865 #endif
4866         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
4867         update_rq_clock(rq);
4868         post_init_entity_util_avg(p);
4869
4870         activate_task(rq, p, ENQUEUE_NOCLOCK | ENQUEUE_INITIAL);
4871         trace_sched_wakeup_new(p);
4872         wakeup_preempt(rq, p, wake_flags);
4873 #ifdef CONFIG_SMP
4874         if (p->sched_class->task_woken) {
4875                 /*
4876                  * Nothing relies on rq->lock after this, so it's fine to
4877                  * drop it.
4878                  */
4879                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
4880                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
4881                 rq_repin_lock(rq, &rf);
4882         }
4883 #endif
4884         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4885 }
4886
4887 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
4888
4889 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(preempt_notifier_key);
4890
4891 void preempt_notifier_inc(void)
4892 {
4893         static_branch_inc(&preempt_notifier_key);
4894 }
4895 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
4896
4897 void preempt_notifier_dec(void)
4898 {
4899         static_branch_dec(&preempt_notifier_key);
4900 }
4901 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
4902
4903 /**
4904  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
4905  * @notifier: notifier struct to register
4906  */
4907 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
4908 {
4909         if (!static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4910                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
4911
4912         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
4913 }
4914 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
4915
4916 /**
4917  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
4918  * @notifier: notifier struct to unregister
4919  *
4920  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
4921  */
4922 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
4923 {
4924         hlist_del(&notifier->link);
4925 }
4926 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
4927
4928 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4929 {
4930         struct preempt_notifier *notifier;
4931
4932         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4933                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
4934 }
4935
4936 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4937 {
4938         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4939                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
4940 }
4941
4942 static void
4943 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4944                                    struct task_struct *next)
4945 {
4946         struct preempt_notifier *notifier;
4947
4948         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
4949                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
4950 }
4951
4952 static __always_inline void
4953 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4954                                  struct task_struct *next)
4955 {
4956         if (static_branch_unlikely(&preempt_notifier_key))
4957                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
4958 }
4959
4960 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4961
4962 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
4963 {
4964 }
4965
4966 static inline void
4967 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
4968                                  struct task_struct *next)
4969 {
4970 }
4971
4972 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
4973
4974 static inline void prepare_task(struct task_struct *next)
4975 {
4976 #ifdef CONFIG_SMP
4977         /*
4978          * Claim the task as running, we do this before switching to it
4979          * such that any running task will have this set.
4980          *
4981          * See the smp_load_acquire(&p->on_cpu) case in ttwu() and
4982          * its ordering comment.
4983          */
4984         WRITE_ONCE(next->on_cpu, 1);
4985 #endif
4986 }
4987
4988 static inline void finish_task(struct task_struct *prev)
4989 {
4990 #ifdef CONFIG_SMP
4991         /*
4992          * This must be the very last reference to @prev from this CPU. After
4993          * p->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU. We
4994          * must ensure this doesn't happen until the switch is completely
4995          * finished.
4996          *
4997          * In particular, the load of prev->state in finish_task_switch() must
4998          * happen before this.
4999          *
5000          * Pairs with the smp_cond_load_acquire() in try_to_wake_up().
5001          */
5002         smp_store_release(&prev->on_cpu, 0);
5003 #endif
5004 }
5005
5006 #ifdef CONFIG_SMP
5007
5008 static void do_balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5009 {
5010         void (*func)(struct rq *rq);
5011         struct balance_callback *next;
5012
5013         lockdep_assert_rq_held(rq);
5014
5015         while (head) {
5016                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
5017                 next = head->next;
5018                 head->next = NULL;
5019                 head = next;
5020
5021                 func(rq);
5022         }
5023 }
5024
5025 static void balance_push(struct rq *rq);
5026
5027 /*
5028  * balance_push_callback is a right abuse of the callback interface and plays
5029  * by significantly different rules.
5030  *
5031  * Where the normal balance_callback's purpose is to be ran in the same context
5032  * that queued it (only later, when it's safe to drop rq->lock again),
5033  * balance_push_callback is specifically targeted at __schedule().
5034  *
5035  * This abuse is tolerated because it places all the unlikely/odd cases behind
5036  * a single test, namely: rq->balance_callback == NULL.
5037  */
5038 struct balance_callback balance_push_callback = {
5039         .next = NULL,
5040         .func = balance_push,
5041 };
5042
5043 static inline struct balance_callback *
5044 __splice_balance_callbacks(struct rq *rq, bool split)
5045 {
5046         struct balance_callback *head = rq->balance_callback;
5047
5048         if (likely(!head))
5049                 return NULL;
5050
5051         lockdep_assert_rq_held(rq);
5052         /*
5053          * Must not take balance_push_callback off the list when
5054          * splice_balance_callbacks() and balance_callbacks() are not
5055          * in the same rq->lock section.
5056          *
5057          * In that case it would be possible for __schedule() to interleave
5058          * and observe the list empty.
5059          */
5060         if (split && head == &balance_push_callback)
5061                 head = NULL;
5062         else
5063                 rq->balance_callback = NULL;
5064
5065         return head;
5066 }
5067
5068 struct balance_callback *splice_balance_callbacks(struct rq *rq)
5069 {
5070         return __splice_balance_callbacks(rq, true);
5071 }
5072
5073 static void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5074 {
5075         do_balance_callbacks(rq, __splice_balance_callbacks(rq, false));
5076 }
5077
5078 void balance_callbacks(struct rq *rq, struct balance_callback *head)
5079 {
5080         unsigned long flags;
5081
5082         if (unlikely(head)) {
5083                 raw_spin_rq_lock_irqsave(rq, flags);
5084                 do_balance_callbacks(rq, head);
5085                 raw_spin_rq_unlock_irqrestore(rq, flags);
5086         }
5087 }
5088
5089 #else
5090
5091 static inline void __balance_callbacks(struct rq *rq)
5092 {
5093 }
5094
5095 #endif
5096
5097 static inline void
5098 prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5099 {
5100         /*
5101          * Since the runqueue lock will be released by the next
5102          * task (which is an invalid locking op but in the case
5103          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
5104          * do an early lockdep release here:
5105          */
5106         rq_unpin_lock(rq, rf);
5107         spin_release(&__rq_lockp(rq)->dep_map, _THIS_IP_);
5108 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
5109         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
5110         rq_lockp(rq)->owner = next;
5111 #endif
5112 }
5113
5114 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq)
5115 {
5116         /*
5117          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
5118          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
5119          * prev into current:
5120          */
5121         spin_acquire(&__rq_lockp(rq)->dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
5122         __balance_callbacks(rq);
5123         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
5124 }
5125
5126 /*
5127  * NOP if the arch has not defined these:
5128  */
5129
5130 #ifndef prepare_arch_switch
5131 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
5132 #endif
5133
5134 #ifndef finish_arch_post_lock_switch
5135 # define finish_arch_post_lock_switch() do { } while (0)
5136 #endif
5137
5138 static inline void kmap_local_sched_out(void)
5139 {
5140 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5141         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5142                 __kmap_local_sched_out();
5143 #endif
5144 }
5145
5146 static inline void kmap_local_sched_in(void)
5147 {
5148 #ifdef CONFIG_KMAP_LOCAL
5149         if (unlikely(current->kmap_ctrl.idx))
5150                 __kmap_local_sched_in();
5151 #endif
5152 }
5153
5154 /**
5155  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
5156  * @rq: the runqueue preparing to switch
5157  * @prev: the current task that is being switched out
5158  * @next: the task we are going to switch to.
5159  *
5160  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
5161  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
5162  * switch.
5163  *
5164  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
5165  * hooks.
5166  */
5167 static inline void
5168 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5169                     struct task_struct *next)
5170 {
5171         kcov_prepare_switch(prev);
5172         sched_info_switch(rq, prev, next);
5173         perf_event_task_sched_out(prev, next);
5174         rseq_preempt(prev);
5175         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
5176         kmap_local_sched_out();
5177         prepare_task(next);
5178         prepare_arch_switch(next);
5179 }
5180
5181 /**
5182  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
5183  * @prev: the thread we just switched away from.
5184  *
5185  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
5186  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
5187  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
5188  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
5189  *
5190  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
5191  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
5192  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
5193  * details.)
5194  *
5195  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
5196  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
5197  * past. 'prev == current' is still correct but we need to recalculate this_rq
5198  * because prev may have moved to another CPU.
5199  */
5200 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
5201         __releases(rq->lock)
5202 {
5203         struct rq *rq = this_rq();
5204         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
5205         unsigned int prev_state;
5206
5207         /*
5208          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
5209          * because it left us after:
5210          *
5211          *      schedule()
5212          *        preempt_disable();                    // 1
5213          *        __schedule()
5214          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
5215          *
5216          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
5217          */
5218         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
5219                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
5220                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
5221                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
5222
5223         rq->prev_mm = NULL;
5224
5225         /*
5226          * A task struct has one reference for the use as "current".
5227          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
5228          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
5229          * the scheduled task must drop that reference.
5230          *
5231          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
5232          * finish_task), otherwise a concurrent wakeup can get prev
5233          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
5234          * transition, resulting in a double drop.
5235          */
5236         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
5237         vtime_task_switch(prev);
5238         perf_event_task_sched_in(prev, current);
5239         finish_task(prev);
5240         tick_nohz_task_switch();
5241         finish_lock_switch(rq);
5242         finish_arch_post_lock_switch();
5243         kcov_finish_switch(current);
5244         /*
5245          * kmap_local_sched_out() is invoked with rq::lock held and
5246          * interrupts disabled. There is no requirement for that, but the
5247          * sched out code does not have an interrupt enabled section.
5248          * Restoring the maps on sched in does not require interrupts being
5249          * disabled either.
5250          */
5251         kmap_local_sched_in();
5252
5253         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
5254         /*
5255          * When switching through a kernel thread, the loop in
5256          * membarrier_{private,global}_expedited() may have observed that
5257          * kernel thread and not issued an IPI. It is therefore possible to
5258          * schedule between user->kernel->user threads without passing though
5259          * switch_mm(). Membarrier requires a barrier after storing to
5260          * rq->curr, before returning to userspace, so provide them here:
5261          *
5262          * - a full memory barrier for {PRIVATE,GLOBAL}_EXPEDITED, implicitly
5263          *   provided by mmdrop_lazy_tlb(),
5264          * - a sync_core for SYNC_CORE.
5265          */
5266         if (mm) {
5267                 membarrier_mm_sync_core_before_usermode(mm);
5268                 mmdrop_lazy_tlb_sched(mm);
5269         }
5270
5271         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
5272                 if (prev->sched_class->task_dead)
5273                         prev->sched_class->task_dead(prev);
5274
5275                 /* Task is done with its stack. */
5276                 put_task_stack(prev);
5277
5278                 put_task_struct_rcu_user(prev);
5279         }
5280
5281         return rq;
5282 }
5283
5284 /**
5285  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
5286  * @prev: the thread we just switched away from.
5287  */
5288 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
5289         __releases(rq->lock)
5290 {
5291         /*
5292          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
5293          * finish_task_switch() for details.
5294          *
5295          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
5296          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
5297          * PREEMPT_COUNT kernels).
5298          */
5299
5300         finish_task_switch(prev);
5301         preempt_enable();
5302
5303         if (current->set_child_tid)
5304                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
5305
5306         calculate_sigpending();
5307 }
5308
5309 /*
5310  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
5311  */
5312 static __always_inline struct rq *
5313 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5314                struct task_struct *next, struct rq_flags *rf)
5315 {
5316         prepare_task_switch(rq, prev, next);
5317
5318         /*
5319          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
5320          * combine the page table reload and the switch backend into
5321          * one hypercall.
5322          */
5323         arch_start_context_switch(prev);
5324
5325         /*
5326          * kernel -> kernel   lazy + transfer active
5327          *   user -> kernel   lazy + mmgrab_lazy_tlb() active
5328          *
5329          * kernel ->   user   switch + mmdrop_lazy_tlb() active
5330          *   user ->   user   switch
5331          *
5332          * switch_mm_cid() needs to be updated if the barriers provided
5333          * by context_switch() are modified.
5334          */
5335         if (!next->mm) {                                // to kernel
5336                 enter_lazy_tlb(prev->active_mm, next);
5337
5338                 next->active_mm = prev->active_mm;
5339                 if (prev->mm)                           // from user
5340                         mmgrab_lazy_tlb(prev->active_mm);
5341                 else
5342                         prev->active_mm = NULL;
5343         } else {                                        // to user
5344                 membarrier_switch_mm(rq, prev->active_mm, next->mm);
5345                 /*
5346                  * sys_membarrier() requires an smp_mb() between setting
5347                  * rq->curr / membarrier_switch_mm() and returning to userspace.
5348                  *
5349                  * The below provides this either through switch_mm(), or in
5350                  * case 'prev->active_mm == next->mm' through
5351                  * finish_task_switch()'s mmdrop().
5352                  */
5353                 switch_mm_irqs_off(prev->active_mm, next->mm, next);
5354                 lru_gen_use_mm(next->mm);
5355
5356                 if (!prev->mm) {                        // from kernel
5357                         /* will mmdrop_lazy_tlb() in finish_task_switch(). */
5358                         rq->prev_mm = prev->active_mm;
5359                         prev->active_mm = NULL;
5360                 }
5361         }
5362
5363         /* switch_mm_cid() requires the memory barriers above. */
5364         switch_mm_cid(rq, prev, next);
5365
5366         prepare_lock_switch(rq, next, rf);
5367
5368         /* Here we just switch the register state and the stack. */
5369         switch_to(prev, next, prev);
5370         barrier();
5371
5372         return finish_task_switch(prev);
5373 }
5374
5375 /*
5376  * nr_running and nr_context_switches:
5377  *
5378  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
5379  * threads, total number of context switches performed since bootup.
5380  */
5381 unsigned int nr_running(void)
5382 {
5383         unsigned int i, sum = 0;
5384
5385         for_each_online_cpu(i)
5386                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
5387
5388         return sum;
5389 }
5390
5391 /*
5392  * Check if only the current task is running on the CPU.
5393  *
5394  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
5395  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
5396  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
5397  *
5398  * - from a non-preemptible section (of course)
5399  *
5400  * - from a thread that is bound to a single CPU
5401  *
5402  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
5403  */
5404 bool single_task_running(void)
5405 {
5406         return raw_rq()->nr_running == 1;
5407 }
5408 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
5409
5410 unsigned long long nr_context_switches_cpu(int cpu)
5411 {
5412         return cpu_rq(cpu)->nr_switches;
5413 }
5414
5415 unsigned long long nr_context_switches(void)
5416 {
5417         int i;
5418         unsigned long long sum = 0;
5419
5420         for_each_possible_cpu(i)
5421                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
5422
5423         return sum;
5424 }
5425
5426 /*
5427  * Consumers of these two interfaces, like for example the cpuidle menu
5428  * governor, are using nonsensical data. Preferring shallow idle state selection
5429  * for a CPU that has IO-wait which might not even end up running the task when
5430  * it does become runnable.
5431  */
5432
5433 unsigned int nr_iowait_cpu(int cpu)
5434 {
5435         return atomic_read(&cpu_rq(cpu)->nr_iowait);
5436 }
5437
5438 /*
5439  * IO-wait accounting, and how it's mostly bollocks (on SMP).
5440  *
5441  * The idea behind IO-wait account is to account the idle time that we could
5442  * have spend running if it were not for IO. That is, if we were to improve the
5443  * storage performance, we'd have a proportional reduction in IO-wait time.
5444  *
5445  * This all works nicely on UP, where, when a task blocks on IO, we account
5446  * idle time as IO-wait, because if the storage were faster, it could've been
5447  * running and we'd not be idle.
5448  *
5449  * This has been extended to SMP, by doing the same for each CPU. This however
5450  * is broken.
5451  *
5452  * Imagine for instance the case where two tasks block on one CPU, only the one
5453  * CPU will have IO-wait accounted, while the other has regular idle. Even
5454  * though, if the storage were faster, both could've ran at the same time,
5455  * utilising both CPUs.
5456  *
5457  * This means, that when looking globally, the current IO-wait accounting on
5458  * SMP is a lower bound, by reason of under accounting.
5459  *
5460  * Worse, since the numbers are provided per CPU, they are sometimes
5461  * interpreted per CPU, and that is nonsensical. A blocked task isn't strictly
5462  * associated with any one particular CPU, it can wake to another CPU than it
5463  * blocked on. This means the per CPU IO-wait number is meaningless.
5464  *
5465  * Task CPU affinities can make all that even more 'interesting'.
5466  */
5467
5468 unsigned int nr_iowait(void)
5469 {
5470         unsigned int i, sum = 0;
5471
5472         for_each_possible_cpu(i)
5473                 sum += nr_iowait_cpu(i);
5474
5475         return sum;
5476 }
5477
5478 #ifdef CONFIG_SMP
5479
5480 /*
5481  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
5482  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
5483  */
5484 void sched_exec(void)
5485 {
5486         struct task_struct *p = current;
5487         struct migration_arg arg;
5488         int dest_cpu;
5489
5490         scoped_guard (raw_spinlock_irqsave, &p->pi_lock) {
5491                 dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), WF_EXEC);
5492                 if (dest_cpu == smp_processor_id())
5493                         return;
5494
5495                 if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5496                         return;
5497
5498                 arg = (struct migration_arg){ p, dest_cpu };
5499         }
5500         stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
5501 }
5502
5503 #endif
5504
5505 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5506 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
5507
5508 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5509 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
5510
5511 /*
5512  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
5513  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
5514  * we observe a high rate of cache misses in practice.
5515  * Prefetching this data results in improved performance.
5516  */
5517 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
5518 {
5519 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5520         struct sched_entity *curr = p->se.cfs_rq->curr;
5521 #else
5522         struct sched_entity *curr = task_rq(p)->cfs.curr;
5523 #endif
5524         prefetch(curr);
5525         prefetch(&curr->exec_start);
5526 }
5527
5528 /*
5529  * Return accounted runtime for the task.
5530  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5531  * pending runtime that have not been accounted yet.
5532  */
5533 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5534 {
5535         struct rq_flags rf;
5536         struct rq *rq;
5537         u64 ns;
5538
5539 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
5540         /*
5541          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64-bit value.
5542          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
5543          * Reading ->on_cpu is racy, but this is OK.
5544          *
5545          * If we race with it leaving CPU, we'll take a lock. So we're correct.
5546          * If we race with it entering CPU, unaccounted time is 0. This is
5547          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
5548          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
5549          * been accounted, so we're correct here as well.
5550          */
5551         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
5552                 return p->se.sum_exec_runtime;
5553 #endif
5554
5555         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5556         /*
5557          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
5558          * project cycles that may never be accounted to this
5559          * thread, breaking clock_gettime().
5560          */
5561         if (task_current_donor(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
5562                 prefetch_curr_exec_start(p);
5563                 update_rq_clock(rq);
5564                 p->sched_class->update_curr(rq);
5565         }
5566         ns = p->se.sum_exec_runtime;
5567         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5568
5569         return ns;
5570 }
5571
5572 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5573 static u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq)
5574 {
5575         int latency_warn_ms = READ_ONCE(sysctl_resched_latency_warn_ms);
5576         u64 resched_latency, now = rq_clock(rq);
5577         static bool warned_once;
5578
5579         if (sysctl_resched_latency_warn_once && warned_once)
5580                 return 0;
5581
5582         if (!need_resched() || !latency_warn_ms)
5583                 return 0;
5584
5585         if (system_state == SYSTEM_BOOTING)
5586                 return 0;
5587
5588         if (!rq->last_seen_need_resched_ns) {
5589                 rq->last_seen_need_resched_ns = now;
5590                 rq->ticks_without_resched = 0;
5591                 return 0;
5592         }
5593
5594         rq->ticks_without_resched++;
5595         resched_latency = now - rq->last_seen_need_resched_ns;
5596         if (resched_latency <= latency_warn_ms * NSEC_PER_MSEC)
5597                 return 0;
5598
5599         warned_once = true;
5600
5601         return resched_latency;
5602 }
5603
5604 static int __init setup_resched_latency_warn_ms(char *str)
5605 {
5606         long val;
5607
5608         if ((kstrtol(str, 0, &val))) {
5609                 pr_warn("Unable to set resched_latency_warn_ms\n");
5610                 return 1;
5611         }
5612
5613         sysctl_resched_latency_warn_ms = val;
5614         return 1;
5615 }
5616 __setup("resched_latency_warn_ms=", setup_resched_latency_warn_ms);
5617 #else
5618 static inline u64 cpu_resched_latency(struct rq *rq) { return 0; }
5619 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5620
5621 /*
5622  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5623  * We call it with interrupts disabled.
5624  */
5625 void sched_tick(void)
5626 {
5627         int cpu = smp_processor_id();
5628         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5629         /* accounting goes to the donor task */
5630         struct task_struct *donor;
5631         struct rq_flags rf;
5632         unsigned long hw_pressure;
5633         u64 resched_latency;
5634
5635         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5636                 arch_scale_freq_tick();
5637
5638         sched_clock_tick();
5639
5640         rq_lock(rq, &rf);
5641         donor = rq->donor;
5642
5643         psi_account_irqtime(rq, donor, NULL);
5644
5645         update_rq_clock(rq);
5646         hw_pressure = arch_scale_hw_pressure(cpu_of(rq));
5647         update_hw_load_avg(rq_clock_task(rq), rq, hw_pressure);
5648
5649         if (dynamic_preempt_lazy() && tif_test_bit(TIF_NEED_RESCHED_LAZY))
5650                 resched_curr(rq);
5651
5652         donor->sched_class->task_tick(rq, donor, 0);
5653         if (sched_feat(LATENCY_WARN))
5654                 resched_latency = cpu_resched_latency(rq);
5655         calc_global_load_tick(rq);
5656         sched_core_tick(rq);
5657         task_tick_mm_cid(rq, donor);
5658         scx_tick(rq);
5659
5660         rq_unlock(rq, &rf);
5661
5662         if (sched_feat(LATENCY_WARN) && resched_latency)
5663                 resched_latency_warn(cpu, resched_latency);
5664
5665         perf_event_task_tick();
5666
5667         if (donor->flags & PF_WQ_WORKER)
5668                 wq_worker_tick(donor);
5669
5670 #ifdef CONFIG_SMP
5671         if (!scx_switched_all()) {
5672                 rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
5673                 sched_balance_trigger(rq);
5674         }
5675 #endif
5676 }
5677
5678 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
5679
5680 struct tick_work {
5681         int                     cpu;
5682         atomic_t                state;
5683         struct delayed_work     work;
5684 };
5685 /* Values for ->state, see diagram below. */
5686 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE       0
5687 #define TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING     1
5688 #define TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING       2
5689
5690 /*
5691  * State diagram for ->state:
5692  *
5693  *
5694  *          TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE
5695  *                    |   ^
5696  *                    |   |
5697  *                    |   | sched_tick_remote()
5698  *                    |   |
5699  *                    |   |
5700  *                    +--TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING
5701  *                    |   ^
5702  *                    |   |
5703  * sched_tick_start() |   | sched_tick_stop()
5704  *                    |   |
5705  *                    V   |
5706  *          TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING
5707  *
5708  *
5709  * Other transitions get WARN_ON_ONCE(), except that sched_tick_remote()
5710  * and sched_tick_start() are happy to leave the state in RUNNING.
5711  */
5712
5713 static struct tick_work __percpu *tick_work_cpu;
5714
5715 static void sched_tick_remote(struct work_struct *work)
5716 {
5717         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
5718         struct tick_work *twork = container_of(dwork, struct tick_work, work);
5719         int cpu = twork->cpu;
5720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5721         int os;
5722
5723         /*
5724          * Handle the tick only if it appears the remote CPU is running in full
5725          * dynticks mode. The check is racy by nature, but missing a tick or
5726          * having one too much is no big deal because the scheduler tick updates
5727          * statistics and checks timeslices in a time-independent way, regardless
5728          * of when exactly it is running.
5729          */
5730         if (tick_nohz_tick_stopped_cpu(cpu)) {
5731                 guard(rq_lock_irq)(rq);
5732                 struct task_struct *curr = rq->curr;
5733
5734                 if (cpu_online(cpu)) {
5735                         /*
5736                          * Since this is a remote tick for full dynticks mode,
5737                          * we are always sure that there is no proxy (only a
5738                          * single task is running).
5739                          */
5740                         SCHED_WARN_ON(rq->curr != rq->donor);
5741                         update_rq_clock(rq);
5742
5743                         if (!is_idle_task(curr)) {
5744                                 /*
5745                                  * Make sure the next tick runs within a
5746                                  * reasonable amount of time.
5747                                  */
5748                                 u64 delta = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
5749                                 WARN_ON_ONCE(delta > (u64)NSEC_PER_SEC * 3);
5750                         }
5751                         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5752
5753                         calc_load_nohz_remote(rq);
5754                 }
5755         }
5756
5757         /*
5758          * Run the remote tick once per second (1Hz). This arbitrary
5759          * frequency is large enough to avoid overload but short enough
5760          * to keep scheduler internal stats reasonably up to date.  But
5761          * first update state to reflect hotplug activity if required.
5762          */
5763         os = atomic_fetch_add_unless(&twork->state, -1, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5764         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE);
5765         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING)
5766                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, dwork, HZ);
5767 }
5768
5769 static void sched_tick_start(int cpu)
5770 {
5771         int os;
5772         struct tick_work *twork;
5773
5774         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5775                 return;
5776
5777         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5778
5779         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5780         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5781         WARN_ON_ONCE(os == TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5782         if (os == TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINE) {
5783                 twork->cpu = cpu;
5784                 INIT_DELAYED_WORK(&twork->work, sched_tick_remote);
5785                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &twork->work, HZ);
5786         }
5787 }
5788
5789 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5790 static void sched_tick_stop(int cpu)
5791 {
5792         struct tick_work *twork;
5793         int os;
5794
5795         if (housekeeping_cpu(cpu, HK_TYPE_TICK))
5796                 return;
5797
5798         WARN_ON_ONCE(!tick_work_cpu);
5799
5800         twork = per_cpu_ptr(tick_work_cpu, cpu);
5801         /* There cannot be competing actions, but don't rely on stop-machine. */
5802         os = atomic_xchg(&twork->state, TICK_SCHED_REMOTE_OFFLINING);
5803         WARN_ON_ONCE(os != TICK_SCHED_REMOTE_RUNNING);
5804         /* Don't cancel, as this would mess up the state machine. */
5805 }
5806 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5807
5808 int __init sched_tick_offload_init(void)
5809 {
5810         tick_work_cpu = alloc_percpu(struct tick_work);
5811         BUG_ON(!tick_work_cpu);
5812         return 0;
5813 }
5814
5815 #else /* !CONFIG_NO_HZ_FULL */
5816 static inline void sched_tick_start(int cpu) { }
5817 static inline void sched_tick_stop(int cpu) { }
5818 #endif
5819
5820 #if defined(CONFIG_PREEMPTION) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5821                                 defined(CONFIG_TRACE_PREEMPT_TOGGLE))
5822 /*
5823  * If the value passed in is equal to the current preempt count
5824  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
5825  */
5826 static inline void preempt_latency_start(int val)
5827 {
5828         if (preempt_count() == val) {
5829                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
5830 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5831                 current->preempt_disable_ip = ip;
5832 #endif
5833                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
5834         }
5835 }
5836
5837 void preempt_count_add(int val)
5838 {
5839 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5840         /*
5841          * Underflow?
5842          */
5843         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5844                 return;
5845 #endif
5846         __preempt_count_add(val);
5847 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5848         /*
5849          * Spinlock count overflowing soon?
5850          */
5851         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5852                                 PREEMPT_MASK - 10);
5853 #endif
5854         preempt_latency_start(val);
5855 }
5856 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
5857 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
5858
5859 /*
5860  * If the value passed in equals to the current preempt count
5861  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
5862  */
5863 static inline void preempt_latency_stop(int val)
5864 {
5865         if (preempt_count() == val)
5866                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
5867 }
5868
5869 void preempt_count_sub(int val)
5870 {
5871 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5872         /*
5873          * Underflow?
5874          */
5875         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5876                 return;
5877         /*
5878          * Is the spinlock portion underflowing?
5879          */
5880         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5881                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5882                 return;
5883 #endif
5884
5885         preempt_latency_stop(val);
5886         __preempt_count_sub(val);
5887 }
5888 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
5889 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
5890
5891 #else
5892 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
5893 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
5894 #endif
5895
5896 static inline unsigned long get_preempt_disable_ip(struct task_struct *p)
5897 {
5898 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5899         return p->preempt_disable_ip;
5900 #else
5901         return 0;
5902 #endif
5903 }
5904
5905 /*
5906  * Print scheduling while atomic bug:
5907  */
5908 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5909 {
5910         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it */
5911         unsigned long preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
5912
5913         if (oops_in_progress)
5914                 return;
5915
5916         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5917                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5918
5919         debug_show_held_locks(prev);
5920         print_modules();
5921         if (irqs_disabled())
5922                 print_irqtrace_events(prev);
5923         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)) {
5924                 pr_err("Preemption disabled at:");
5925                 print_ip_sym(KERN_ERR, preempt_disable_ip);
5926         }
5927         check_panic_on_warn("scheduling while atomic");
5928
5929         dump_stack();
5930         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5931 }
5932
5933 /*
5934  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5935  */
5936 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev, bool preempt)
5937 {
5938 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
5939         if (task_stack_end_corrupted(prev))
5940                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
5941
5942         if (task_scs_end_corrupted(prev))
5943                 panic("corrupted shadow stack detected inside scheduler\n");
5944 #endif
5945
5946 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
5947         if (!preempt && READ_ONCE(prev->__state) && prev->non_block_count) {
5948                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling in a non-blocking section: %s/%d/%i\n",
5949                         prev->comm, prev->pid, prev->non_block_count);
5950                 dump_stack();
5951                 add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
5952         }
5953 #endif
5954
5955         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
5956                 __schedule_bug(prev);
5957                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
5958         }
5959         rcu_sleep_check();
5960         SCHED_WARN_ON(ct_state() == CT_STATE_USER);
5961
5962         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5963
5964         schedstat_inc(this_rq()->sched_count);
5965 }
5966
5967 static void prev_balance(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
5968                          struct rq_flags *rf)
5969 {
5970         const struct sched_class *start_class = prev->sched_class;
5971         const struct sched_class *class;
5972
5973 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
5974         /*
5975          * SCX requires a balance() call before every pick_task() including when
5976          * waking up from SCHED_IDLE. If @start_class is below SCX, start from
5977          * SCX instead. Also, set a flag to detect missing balance() call.
5978          */
5979         if (scx_enabled()) {
5980                 rq->scx.flags |= SCX_RQ_BAL_PENDING;
5981                 if (sched_class_above(&ext_sched_class, start_class))
5982                         start_class = &ext_sched_class;
5983         }
5984 #endif
5985
5986         /*
5987          * We must do the balancing pass before put_prev_task(), such
5988          * that when we release the rq->lock the task is in the same
5989          * state as before we took rq->lock.
5990          *
5991          * We can terminate the balance pass as soon as we know there is
5992          * a runnable task of @class priority or higher.
5993          */
5994         for_active_class_range(class, start_class, &idle_sched_class) {
5995                 if (class->balance && class->balance(rq, prev, rf))
5996                         break;
5997         }
5998 }
5999
6000 /*
6001  * Pick up the highest-prio task:
6002  */
6003 static inline struct task_struct *
6004 __pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6005 {
6006         const struct sched_class *class;
6007         struct task_struct *p;
6008
6009         rq->dl_server = NULL;
6010
6011         if (scx_enabled())
6012                 goto restart;
6013
6014         /*
6015          * Optimization: we know that if all tasks are in the fair class we can
6016          * call that function directly, but only if the @prev task wasn't of a
6017          * higher scheduling class, because otherwise those lose the
6018          * opportunity to pull in more work from other CPUs.
6019          */
6020         if (likely(!sched_class_above(prev->sched_class, &fair_sched_class) &&
6021                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
6022
6023                 p = pick_next_task_fair(rq, prev, rf);
6024                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
6025                         goto restart;
6026
6027                 /* Assume the next prioritized class is idle_sched_class */
6028                 if (!p) {
6029                         p = pick_task_idle(rq);
6030                         put_prev_set_next_task(rq, prev, p);
6031                 }
6032
6033                 return p;
6034         }
6035
6036 restart:
6037         prev_balance(rq, prev, rf);
6038
6039         for_each_active_class(class) {
6040                 if (class->pick_next_task) {
6041                         p = class->pick_next_task(rq, prev);
6042                         if (p)
6043                                 return p;
6044                 } else {
6045                         p = class->pick_task(rq);
6046                         if (p) {
6047                                 put_prev_set_next_task(rq, prev, p);
6048                                 return p;
6049                         }
6050                 }
6051         }
6052
6053         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6054 }
6055
6056 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
6057 static inline bool is_task_rq_idle(struct task_struct *t)
6058 {
6059         return (task_rq(t)->idle == t);
6060 }
6061
6062 static inline bool cookie_equals(struct task_struct *a, unsigned long cookie)
6063 {
6064         return is_task_rq_idle(a) || (a->core_cookie == cookie);
6065 }
6066
6067 static inline bool cookie_match(struct task_struct *a, struct task_struct *b)
6068 {
6069         if (is_task_rq_idle(a) || is_task_rq_idle(b))
6070                 return true;
6071
6072         return a->core_cookie == b->core_cookie;
6073 }
6074
6075 static inline struct task_struct *pick_task(struct rq *rq)
6076 {
6077         const struct sched_class *class;
6078         struct task_struct *p;
6079
6080         rq->dl_server = NULL;
6081
6082         for_each_active_class(class) {
6083                 p = class->pick_task(rq);
6084                 if (p)
6085                         return p;
6086         }
6087
6088         BUG(); /* The idle class should always have a runnable task. */
6089 }
6090
6091 extern void task_vruntime_update(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool in_fi);
6092
6093 static void queue_core_balance(struct rq *rq);
6094
6095 static struct task_struct *
6096 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6097 {
6098         struct task_struct *next, *p, *max = NULL;
6099         const struct cpumask *smt_mask;
6100         bool fi_before = false;
6101         bool core_clock_updated = (rq == rq->core);
6102         unsigned long cookie;
6103         int i, cpu, occ = 0;
6104         struct rq *rq_i;
6105         bool need_sync;
6106
6107         if (!sched_core_enabled(rq))
6108                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6109
6110         cpu = cpu_of(rq);
6111
6112         /* Stopper task is switching into idle, no need core-wide selection. */
6113         if (cpu_is_offline(cpu)) {
6114                 /*
6115                  * Reset core_pick so that we don't enter the fastpath when
6116                  * coming online. core_pick would already be migrated to
6117                  * another cpu during offline.
6118                  */
6119                 rq->core_pick = NULL;
6120                 rq->core_dl_server = NULL;
6121                 return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6122         }
6123
6124         /*
6125          * If there were no {en,de}queues since we picked (IOW, the task
6126          * pointers are all still valid), and we haven't scheduled the last
6127          * pick yet, do so now.
6128          *
6129          * rq->core_pick can be NULL if no selection was made for a CPU because
6130          * it was either offline or went offline during a sibling's core-wide
6131          * selection. In this case, do a core-wide selection.
6132          */
6133         if (rq->core->core_pick_seq == rq->core->core_task_seq &&
6134             rq->core->core_pick_seq != rq->core_sched_seq &&
6135             rq->core_pick) {
6136                 WRITE_ONCE(rq->core_sched_seq, rq->core->core_pick_seq);
6137
6138                 next = rq->core_pick;
6139                 rq->dl_server = rq->core_dl_server;
6140                 rq->core_pick = NULL;
6141                 rq->core_dl_server = NULL;
6142                 goto out_set_next;
6143         }
6144
6145         prev_balance(rq, prev, rf);
6146
6147         smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6148         need_sync = !!rq->core->core_cookie;
6149
6150         /* reset state */
6151         rq->core->core_cookie = 0UL;
6152         if (rq->core->core_forceidle_count) {
6153                 if (!core_clock_updated) {
6154                         update_rq_clock(rq->core);
6155                         core_clock_updated = true;
6156                 }
6157                 sched_core_account_forceidle(rq);
6158                 /* reset after accounting force idle */
6159                 rq->core->core_forceidle_start = 0;
6160                 rq->core->core_forceidle_count = 0;
6161                 rq->core->core_forceidle_occupation = 0;
6162                 need_sync = true;
6163                 fi_before = true;
6164         }
6165
6166         /*
6167          * core->core_task_seq, core->core_pick_seq, rq->core_sched_seq
6168          *
6169          * @task_seq guards the task state ({en,de}queues)
6170          * @pick_seq is the @task_seq we did a selection on
6171          * @sched_seq is the @pick_seq we scheduled
6172          *
6173          * However, preemptions can cause multiple picks on the same task set.
6174          * 'Fix' this by also increasing @task_seq for every pick.
6175          */
6176         rq->core->core_task_seq++;
6177
6178         /*
6179          * Optimize for common case where this CPU has no cookies
6180          * and there are no cookied tasks running on siblings.
6181          */
6182         if (!need_sync) {
6183                 next = pick_task(rq);
6184                 if (!next->core_cookie) {
6185                         rq->core_pick = NULL;
6186                         rq->core_dl_server = NULL;
6187                         /*
6188                          * For robustness, update the min_vruntime_fi for
6189                          * unconstrained picks as well.
6190                          */
6191                         WARN_ON_ONCE(fi_before);
6192                         task_vruntime_update(rq, next, false);
6193                         goto out_set_next;
6194                 }
6195         }
6196
6197         /*
6198          * For each thread: do the regular task pick and find the max prio task
6199          * amongst them.
6200          *
6201          * Tie-break prio towards the current CPU
6202          */
6203         for_each_cpu_wrap(i, smt_mask, cpu) {
6204                 rq_i = cpu_rq(i);
6205
6206                 /*
6207                  * Current cpu always has its clock updated on entrance to
6208                  * pick_next_task(). If the current cpu is not the core,
6209                  * the core may also have been updated above.
6210                  */
6211                 if (i != cpu && (rq_i != rq->core || !core_clock_updated))
6212                         update_rq_clock(rq_i);
6213
6214                 rq_i->core_pick = p = pick_task(rq_i);
6215                 rq_i->core_dl_server = rq_i->dl_server;
6216
6217                 if (!max || prio_less(max, p, fi_before))
6218                         max = p;
6219         }
6220
6221         cookie = rq->core->core_cookie = max->core_cookie;
6222
6223         /*
6224          * For each thread: try and find a runnable task that matches @max or
6225          * force idle.
6226          */
6227         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6228                 rq_i = cpu_rq(i);
6229                 p = rq_i->core_pick;
6230
6231                 if (!cookie_equals(p, cookie)) {
6232                         p = NULL;
6233                         if (cookie)
6234                                 p = sched_core_find(rq_i, cookie);
6235                         if (!p)
6236                                 p = idle_sched_class.pick_task(rq_i);
6237                 }
6238
6239                 rq_i->core_pick = p;
6240                 rq_i->core_dl_server = NULL;
6241
6242                 if (p == rq_i->idle) {
6243                         if (rq_i->nr_running) {
6244                                 rq->core->core_forceidle_count++;
6245                                 if (!fi_before)
6246                                         rq->core->core_forceidle_seq++;
6247                         }
6248                 } else {
6249                         occ++;
6250                 }
6251         }
6252
6253         if (schedstat_enabled() && rq->core->core_forceidle_count) {
6254                 rq->core->core_forceidle_start = rq_clock(rq->core);
6255                 rq->core->core_forceidle_occupation = occ;
6256         }
6257
6258         rq->core->core_pick_seq = rq->core->core_task_seq;
6259         next = rq->core_pick;
6260         rq->core_sched_seq = rq->core->core_pick_seq;
6261
6262         /* Something should have been selected for current CPU */
6263         WARN_ON_ONCE(!next);
6264
6265         /*
6266          * Reschedule siblings
6267          *
6268          * NOTE: L1TF -- at this point we're no longer running the old task and
6269          * sending an IPI (below) ensures the sibling will no longer be running
6270          * their task. This ensures there is no inter-sibling overlap between
6271          * non-matching user state.
6272          */
6273         for_each_cpu(i, smt_mask) {
6274                 rq_i = cpu_rq(i);
6275
6276                 /*
6277                  * An online sibling might have gone offline before a task
6278                  * could be picked for it, or it might be offline but later
6279                  * happen to come online, but its too late and nothing was
6280                  * picked for it.  That's Ok - it will pick tasks for itself,
6281                  * so ignore it.
6282                  */
6283                 if (!rq_i->core_pick)
6284                         continue;
6285
6286                 /*
6287                  * Update for new !FI->FI transitions, or if continuing to be in !FI:
6288                  * fi_before     fi      update?
6289                  *  0            0       1
6290                  *  0            1       1
6291                  *  1            0       1
6292                  *  1            1       0
6293                  */
6294                 if (!(fi_before && rq->core->core_forceidle_count))
6295                         task_vruntime_update(rq_i, rq_i->core_pick, !!rq->core->core_forceidle_count);
6296
6297                 rq_i->core_pick->core_occupation = occ;
6298
6299                 if (i == cpu) {
6300                         rq_i->core_pick = NULL;
6301                         rq_i->core_dl_server = NULL;
6302                         continue;
6303                 }
6304
6305                 /* Did we break L1TF mitigation requirements? */
6306                 WARN_ON_ONCE(!cookie_match(next, rq_i->core_pick));
6307
6308                 if (rq_i->curr == rq_i->core_pick) {
6309                         rq_i->core_pick = NULL;
6310                         rq_i->core_dl_server = NULL;
6311                         continue;
6312                 }
6313
6314                 resched_curr(rq_i);
6315         }
6316
6317 out_set_next:
6318         put_prev_set_next_task(rq, prev, next);
6319         if (rq->core->core_forceidle_count && next == rq->idle)
6320                 queue_core_balance(rq);
6321
6322         return next;
6323 }
6324
6325 static bool try_steal_cookie(int this, int that)
6326 {
6327         struct rq *dst = cpu_rq(this), *src = cpu_rq(that);
6328         struct task_struct *p;
6329         unsigned long cookie;
6330         bool success = false;
6331
6332         guard(irq)();
6333         guard(double_rq_lock)(dst, src);
6334
6335         cookie = dst->core->core_cookie;
6336         if (!cookie)
6337                 return false;
6338
6339         if (dst->curr != dst->idle)
6340                 return false;
6341
6342         p = sched_core_find(src, cookie);
6343         if (!p)
6344                 return false;
6345
6346         do {
6347                 if (p == src->core_pick || p == src->curr)
6348                         goto next;
6349
6350                 if (!is_cpu_allowed(p, this))
6351                         goto next;
6352
6353                 if (p->core_occupation > dst->idle->core_occupation)
6354                         goto next;
6355                 /*
6356                  * sched_core_find() and sched_core_next() will ensure
6357                  * that task @p is not throttled now, we also need to
6358                  * check whether the runqueue of the destination CPU is
6359                  * being throttled.
6360                  */
6361                 if (sched_task_is_throttled(p, this))
6362                         goto next;
6363
6364                 move_queued_task_locked(src, dst, p);
6365                 resched_curr(dst);
6366
6367                 success = true;
6368                 break;
6369
6370 next:
6371                 p = sched_core_next(p, cookie);
6372         } while (p);
6373
6374         return success;
6375 }
6376
6377 static bool steal_cookie_task(int cpu, struct sched_domain *sd)
6378 {
6379         int i;
6380
6381         for_each_cpu_wrap(i, sched_domain_span(sd), cpu + 1) {
6382                 if (i == cpu)
6383                         continue;
6384
6385                 if (need_resched())
6386                         break;
6387
6388                 if (try_steal_cookie(cpu, i))
6389                         return true;
6390         }
6391
6392         return false;
6393 }
6394
6395 static void sched_core_balance(struct rq *rq)
6396 {
6397         struct sched_domain *sd;
6398         int cpu = cpu_of(rq);
6399
6400         guard(preempt)();
6401         guard(rcu)();
6402
6403         raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6404         for_each_domain(cpu, sd) {
6405                 if (need_resched())
6406                         break;
6407
6408                 if (steal_cookie_task(cpu, sd))
6409                         break;
6410         }
6411         raw_spin_rq_lock_irq(rq);
6412 }
6413
6414 static DEFINE_PER_CPU(struct balance_callback, core_balance_head);
6415
6416 static void queue_core_balance(struct rq *rq)
6417 {
6418         if (!sched_core_enabled(rq))
6419                 return;
6420
6421         if (!rq->core->core_cookie)
6422                 return;
6423
6424         if (!rq->nr_running) /* not forced idle */
6425                 return;
6426
6427         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(core_balance_head, rq->cpu), sched_core_balance);
6428 }
6429
6430 DEFINE_LOCK_GUARD_1(core_lock, int,
6431                     sched_core_lock(*_T->lock, &_T->flags),
6432                     sched_core_unlock(*_T->lock, &_T->flags),
6433                     unsigned long flags)
6434
6435 static void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu)
6436 {
6437         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6438         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6439         int t;
6440
6441         guard(core_lock)(&cpu);
6442
6443         WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6444
6445         /* if we're the first, we'll be our own leader */
6446         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1)
6447                 return;
6448
6449         /* find the leader */
6450         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6451                 if (t == cpu)
6452                         continue;
6453                 rq = cpu_rq(t);
6454                 if (rq->core == rq) {
6455                         core_rq = rq;
6456                         break;
6457                 }
6458         }
6459
6460         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* whoopsie */
6461                 return;
6462
6463         /* install and validate core_rq */
6464         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6465                 rq = cpu_rq(t);
6466
6467                 if (t == cpu)
6468                         rq->core = core_rq;
6469
6470                 WARN_ON_ONCE(rq->core != core_rq);
6471         }
6472 }
6473
6474 static void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
6475 {
6476         const struct cpumask *smt_mask = cpu_smt_mask(cpu);
6477         struct rq *rq = cpu_rq(cpu), *core_rq = NULL;
6478         int t;
6479
6480         guard(core_lock)(&cpu);
6481
6482         /* if we're the last man standing, nothing to do */
6483         if (cpumask_weight(smt_mask) == 1) {
6484                 WARN_ON_ONCE(rq->core != rq);
6485                 return;
6486         }
6487
6488         /* if we're not the leader, nothing to do */
6489         if (rq->core != rq)
6490                 return;
6491
6492         /* find a new leader */
6493         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6494                 if (t == cpu)
6495                         continue;
6496                 core_rq = cpu_rq(t);
6497                 break;
6498         }
6499
6500         if (WARN_ON_ONCE(!core_rq)) /* impossible */
6501                 return;
6502
6503         /* copy the shared state to the new leader */
6504         core_rq->core_task_seq             = rq->core_task_seq;
6505         core_rq->core_pick_seq             = rq->core_pick_seq;
6506         core_rq->core_cookie               = rq->core_cookie;
6507         core_rq->core_forceidle_count      = rq->core_forceidle_count;
6508         core_rq->core_forceidle_seq        = rq->core_forceidle_seq;
6509         core_rq->core_forceidle_occupation = rq->core_forceidle_occupation;
6510
6511         /*
6512          * Accounting edge for forced idle is handled in pick_next_task().
6513          * Don't need another one here, since the hotplug thread shouldn't
6514          * have a cookie.
6515          */
6516         core_rq->core_forceidle_start = 0;
6517
6518         /* install new leader */
6519         for_each_cpu(t, smt_mask) {
6520                 rq = cpu_rq(t);
6521                 rq->core = core_rq;
6522         }
6523 }
6524
6525 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu)
6526 {
6527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6528
6529         if (rq->core != rq)
6530                 rq->core = rq;
6531 }
6532
6533 #else /* !CONFIG_SCHED_CORE */
6534
6535 static inline void sched_core_cpu_starting(unsigned int cpu) {}
6536 static inline void sched_core_cpu_deactivate(unsigned int cpu) {}
6537 static inline void sched_core_cpu_dying(unsigned int cpu) {}
6538
6539 static struct task_struct *
6540 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
6541 {
6542         return __pick_next_task(rq, prev, rf);
6543 }
6544
6545 #endif /* CONFIG_SCHED_CORE */
6546
6547 /*
6548  * Constants for the sched_mode argument of __schedule().
6549  *
6550  * The mode argument allows RT enabled kernels to differentiate a
6551  * preemption from blocking on an 'sleeping' spin/rwlock.
6552  */
6553 #define SM_IDLE                 (-1)
6554 #define SM_NONE                 0
6555 #define SM_PREEMPT              1
6556 #define SM_RTLOCK_WAIT          2
6557
6558 /*
6559  * Helper function for __schedule()
6560  *
6561  * If a task does not have signals pending, deactivate it
6562  * Otherwise marks the task's __state as RUNNING
6563  */
6564 static bool try_to_block_task(struct rq *rq, struct task_struct *p,
6565                               unsigned long task_state)
6566 {
6567         int flags = DEQUEUE_NOCLOCK;
6568
6569         if (signal_pending_state(task_state, p)) {
6570                 WRITE_ONCE(p->__state, TASK_RUNNING);
6571                 return false;
6572         }
6573
6574         p->sched_contributes_to_load =
6575                 (task_state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) &&
6576                 !(task_state & TASK_NOLOAD) &&
6577                 !(task_state & TASK_FROZEN);
6578
6579         if (unlikely(is_special_task_state(task_state)))
6580                 flags |= DEQUEUE_SPECIAL;
6581
6582         /*
6583          * __schedule()                 ttwu()
6584          *   prev_state = prev->state;    if (p->on_rq && ...)
6585          *   if (prev_state)                goto out;
6586          *     p->on_rq = 0;              smp_acquire__after_ctrl_dep();
6587          *                                p->state = TASK_WAKING
6588          *
6589          * Where __schedule() and ttwu() have matching control dependencies.
6590          *
6591          * After this, schedule() must not care about p->state any more.
6592          */
6593         block_task(rq, p, flags);
6594         return true;
6595 }
6596
6597 /*
6598  * __schedule() is the main scheduler function.
6599  *
6600  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
6601  *
6602  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
6603  *
6604  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
6605  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
6606  *
6607  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
6608  *      interrupt handler sched_tick().
6609  *
6610  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
6611  *      task to the run-queue and that's it.
6612  *
6613  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
6614  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
6615  *      called on the nearest possible occasion:
6616  *
6617  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPTION=y):
6618  *
6619  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
6620  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
6621  *           spin_unlock()!)
6622  *
6623  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
6624  *           preemptible context
6625  *
6626  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPTION is not set)
6627  *         then at the next:
6628  *
6629  *          - cond_resched() call
6630  *          - explicit schedule() call
6631  *          - return from syscall or exception to user-space
6632  *          - return from interrupt-handler to user-space
6633  *
6634  * WARNING: must be called with preemption disabled!
6635  */
6636 static void __sched notrace __schedule(int sched_mode)
6637 {
6638         struct task_struct *prev, *next;
6639         /*
6640          * On PREEMPT_RT kernel, SM_RTLOCK_WAIT is noted
6641          * as a preemption by schedule_debug() and RCU.
6642          */
6643         bool preempt = sched_mode > SM_NONE;
6644         bool block = false;
6645         unsigned long *switch_count;
6646         unsigned long prev_state;
6647         struct rq_flags rf;
6648         struct rq *rq;
6649         int cpu;
6650
6651         cpu = smp_processor_id();
6652         rq = cpu_rq(cpu);
6653         prev = rq->curr;
6654
6655         schedule_debug(prev, preempt);
6656
6657         if (sched_feat(HRTICK) || sched_feat(HRTICK_DL))
6658                 hrtick_clear(rq);
6659
6660         local_irq_disable();
6661         rcu_note_context_switch(preempt);
6662
6663         /*
6664          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
6665          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
6666          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up():
6667          *
6668          * __set_current_state(@state)          signal_wake_up()
6669          * schedule()                             set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING)
6670          *                                        wake_up_state(p, state)
6671          *   LOCK rq->lock                          LOCK p->pi_state
6672          *   smp_mb__after_spinlock()               smp_mb__after_spinlock()
6673          *     if (signal_pending_state())          if (p->state & @state)
6674          *
6675          * Also, the membarrier system call requires a full memory barrier
6676          * after coming from user-space, before storing to rq->curr; this
6677          * barrier matches a full barrier in the proximity of the membarrier
6678          * system call exit.
6679          */
6680         rq_lock(rq, &rf);
6681         smp_mb__after_spinlock();
6682
6683         /* Promote REQ to ACT */
6684         rq->clock_update_flags <<= 1;
6685         update_rq_clock(rq);
6686         rq->clock_update_flags = RQCF_UPDATED;
6687
6688         switch_count = &prev->nivcsw;
6689
6690         /* Task state changes only considers SM_PREEMPT as preemption */
6691         preempt = sched_mode == SM_PREEMPT;
6692
6693         /*
6694          * We must load prev->state once (task_struct::state is volatile), such
6695          * that we form a control dependency vs deactivate_task() below.
6696          */
6697         prev_state = READ_ONCE(prev->__state);
6698         if (sched_mode == SM_IDLE) {
6699                 /* SCX must consult the BPF scheduler to tell if rq is empty */
6700                 if (!rq->nr_running && !scx_enabled()) {
6701                         next = prev;
6702                         goto picked;
6703                 }
6704         } else if (!preempt && prev_state) {
6705                 block = try_to_block_task(rq, prev, prev_state);
6706                 switch_count = &prev->nvcsw;
6707         }
6708
6709         next = pick_next_task(rq, prev, &rf);
6710         rq_set_donor(rq, next);
6711 picked:
6712         clear_tsk_need_resched(prev);
6713         clear_preempt_need_resched();
6714 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6715         rq->last_seen_need_resched_ns = 0;
6716 #endif
6717
6718         if (likely(prev != next)) {
6719                 rq->nr_switches++;
6720                 /*
6721                  * RCU users of rcu_dereference(rq->curr) may not see
6722                  * changes to task_struct made by pick_next_task().
6723                  */
6724                 RCU_INIT_POINTER(rq->curr, next);
6725                 /*
6726                  * The membarrier system call requires each architecture
6727                  * to have a full memory barrier after updating
6728                  * rq->curr, before returning to user-space.
6729                  *
6730                  * Here are the schemes providing that barrier on the
6731                  * various architectures:
6732                  * - mm ? switch_mm() : mmdrop() for x86, s390, sparc, PowerPC,
6733                  *   RISC-V.  switch_mm() relies on membarrier_arch_switch_mm()
6734                  *   on PowerPC and on RISC-V.
6735                  * - finish_lock_switch() for weakly-ordered
6736                  *   architectures where spin_unlock is a full barrier,
6737                  * - switch_to() for arm64 (weakly-ordered, spin_unlock
6738                  *   is a RELEASE barrier),
6739                  *
6740                  * The barrier matches a full barrier in the proximity of
6741                  * the membarrier system call entry.
6742                  *
6743                  * On RISC-V, this barrier pairing is also needed for the
6744                  * SYNC_CORE command when switching between processes, cf.
6745                  * the inline comments in membarrier_arch_switch_mm().
6746                  */
6747                 ++*switch_count;
6748
6749                 migrate_disable_switch(rq, prev);
6750                 psi_account_irqtime(rq, prev, next);
6751                 psi_sched_switch(prev, next, block);
6752
6753                 trace_sched_switch(preempt, prev, next, prev_state);
6754
6755                 /* Also unlocks the rq: */
6756                 rq = context_switch(rq, prev, next, &rf);
6757         } else {
6758                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
6759                 __balance_callbacks(rq);
6760                 raw_spin_rq_unlock_irq(rq);
6761         }
6762 }
6763
6764 void __noreturn do_task_dead(void)
6765 {
6766         /* Causes final put_task_struct in finish_task_switch(): */
6767         set_special_state(TASK_DEAD);
6768
6769         /* Tell freezer to ignore us: */
6770         current->flags |= PF_NOFREEZE;
6771
6772         __schedule(SM_NONE);
6773         BUG();
6774
6775         /* Avoid "noreturn function does return" - but don't continue if BUG() is a NOP: */
6776         for (;;)
6777                 cpu_relax();
6778 }
6779
6780 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
6781 {
6782         static DEFINE_WAIT_OVERRIDE_MAP(sched_map, LD_WAIT_CONFIG);
6783         unsigned int task_flags;
6784
6785         /*
6786          * Establish LD_WAIT_CONFIG context to ensure none of the code called
6787          * will use a blocking primitive -- which would lead to recursion.
6788          */
6789         lock_map_acquire_try(&sched_map);
6790
6791         task_flags = tsk->flags;
6792         /*
6793          * If a worker goes to sleep, notify and ask workqueue whether it
6794          * wants to wake up a task to maintain concurrency.
6795          */
6796         if (task_flags & PF_WQ_WORKER)
6797                 wq_worker_sleeping(tsk);
6798         else if (task_flags & PF_IO_WORKER)
6799                 io_wq_worker_sleeping(tsk);
6800
6801         /*
6802          * spinlock and rwlock must not flush block requests.  This will
6803          * deadlock if the callback attempts to acquire a lock which is
6804          * already acquired.
6805          */
6806         SCHED_WARN_ON(current->__state & TASK_RTLOCK_WAIT);
6807
6808         /*
6809          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
6810          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
6811          */
6812         blk_flush_plug(tsk->plug, true);
6813
6814         lock_map_release(&sched_map);
6815 }
6816
6817 static void sched_update_worker(struct task_struct *tsk)
6818 {
6819         if (tsk->flags & (PF_WQ_WORKER | PF_IO_WORKER | PF_BLOCK_TS)) {
6820                 if (tsk->flags & PF_BLOCK_TS)
6821                         blk_plug_invalidate_ts(tsk);
6822                 if (tsk->flags & PF_WQ_WORKER)
6823                         wq_worker_running(tsk);
6824                 else if (tsk->flags & PF_IO_WORKER)
6825                         io_wq_worker_running(tsk);
6826         }
6827 }
6828
6829 static __always_inline void __schedule_loop(int sched_mode)
6830 {
6831         do {
6832                 preempt_disable();
6833                 __schedule(sched_mode);
6834                 sched_preempt_enable_no_resched();
6835         } while (need_resched());
6836 }
6837
6838 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
6839 {
6840         struct task_struct *tsk = current;
6841
6842 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6843         lockdep_assert(!tsk->sched_rt_mutex);
6844 #endif
6845
6846         if (!task_is_running(tsk))
6847                 sched_submit_work(tsk);
6848         __schedule_loop(SM_NONE);
6849         sched_update_worker(tsk);
6850 }
6851 EXPORT_SYMBOL(schedule);
6852
6853 /*
6854  * synchronize_rcu_tasks() makes sure that no task is stuck in preempted
6855  * state (have scheduled out non-voluntarily) by making sure that all
6856  * tasks have either left the run queue or have gone into user space.
6857  * As idle tasks do not do either, they must not ever be preempted
6858  * (schedule out non-voluntarily).
6859  *
6860  * schedule_idle() is similar to schedule_preempt_disable() except that it
6861  * never enables preemption because it does not call sched_submit_work().
6862  */
6863 void __sched schedule_idle(void)
6864 {
6865         /*
6866          * As this skips calling sched_submit_work(), which the idle task does
6867          * regardless because that function is a NOP when the task is in a
6868          * TASK_RUNNING state, make sure this isn't used someplace that the
6869          * current task can be in any other state. Note, idle is always in the
6870          * TASK_RUNNING state.
6871          */
6872         WARN_ON_ONCE(current->__state);
6873         do {
6874                 __schedule(SM_IDLE);
6875         } while (need_resched());
6876 }
6877
6878 #if defined(CONFIG_CONTEXT_TRACKING_USER) && !defined(CONFIG_HAVE_CONTEXT_TRACKING_USER_OFFSTACK)
6879 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
6880 {
6881         /*
6882          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
6883          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
6884          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
6885          * we find a better solution.
6886          *
6887          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
6888          * should warn if prev_state != CT_STATE_USER, but that will trigger
6889          * too frequently to make sense yet.
6890          */
6891         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
6892         schedule();
6893         exception_exit(prev_state);
6894 }
6895 #endif
6896
6897 /**
6898  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
6899  *
6900  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
6901  */
6902 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
6903 {
6904         sched_preempt_enable_no_resched();
6905         schedule();
6906         preempt_disable();
6907 }
6908
6909 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
6910 void __sched notrace schedule_rtlock(void)
6911 {
6912         __schedule_loop(SM_RTLOCK_WAIT);
6913 }
6914 NOKPROBE_SYMBOL(schedule_rtlock);
6915 #endif
6916
6917 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
6918 {
6919         do {
6920                 /*
6921                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
6922                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
6923                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
6924                  * by the function tracer will call this function again and
6925                  * cause infinite recursion.
6926                  *
6927                  * Preemption must be disabled here before the function
6928                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
6929                  * calls. One to disable preemption without fear of being
6930                  * traced. The other to still record the preemption latency,
6931                  * which can also be traced by the function tracer.
6932                  */
6933                 preempt_disable_notrace();
6934                 preempt_latency_start(1);
6935                 __schedule(SM_PREEMPT);
6936                 preempt_latency_stop(1);
6937                 preempt_enable_no_resched_notrace();
6938
6939                 /*
6940                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
6941                  * between schedule and now.
6942                  */
6943         } while (need_resched());
6944 }
6945
6946 #ifdef CONFIG_PREEMPTION
6947 /*
6948  * This is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
6949  * off of preempt_enable.
6950  */
6951 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
6952 {
6953         /*
6954          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
6955          * we do not want to preempt the current task. Just return..
6956          */
6957         if (likely(!preemptible()))
6958                 return;
6959         preempt_schedule_common();
6960 }
6961 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
6962 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
6963
6964 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
6965 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
6966 #ifndef preempt_schedule_dynamic_enabled
6967 #define preempt_schedule_dynamic_enabled        preempt_schedule
6968 #define preempt_schedule_dynamic_disabled       NULL
6969 #endif
6970 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule, preempt_schedule_dynamic_enabled);
6971 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule);
6972 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
6973 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule);
6974 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule(void)
6975 {
6976         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule))
6977                 return;
6978         preempt_schedule();
6979 }
6980 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6981 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule);
6982 #endif
6983 #endif
6984
6985 /**
6986  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
6987  *
6988  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
6989  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
6990  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
6991  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
6992  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
6993  * to be called when the system is still in usermode.
6994  *
6995  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
6996  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
6997  * calling the scheduler.
6998  */
6999 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
7000 {
7001         enum ctx_state prev_ctx;
7002
7003         if (likely(!preemptible()))
7004                 return;
7005
7006         do {
7007                 /*
7008                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
7009                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
7010                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
7011                  * by the function tracer will call this function again and
7012                  * cause infinite recursion.
7013                  *
7014                  * Preemption must be disabled here before the function
7015                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
7016                  * calls. One to disable preemption without fear of being
7017                  * traced. The other to still record the preemption latency,
7018                  * which can also be traced by the function tracer.
7019                  */
7020                 preempt_disable_notrace();
7021                 preempt_latency_start(1);
7022                 /*
7023                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
7024                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
7025                  * an infinite recursion.
7026                  */
7027                 prev_ctx = exception_enter();
7028                 __schedule(SM_PREEMPT);
7029                 exception_exit(prev_ctx);
7030
7031                 preempt_latency_stop(1);
7032                 preempt_enable_no_resched_notrace();
7033         } while (need_resched());
7034 }
7035 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
7036
7037 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
7038 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
7039 #ifndef preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled
7040 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled        preempt_schedule_notrace
7041 #define preempt_schedule_notrace_dynamic_disabled       NULL
7042 #endif
7043 DEFINE_STATIC_CALL(preempt_schedule_notrace, preempt_schedule_notrace_dynamic_enabled);
7044 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(preempt_schedule_notrace);
7045 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
7046 static DEFINE_STATIC_KEY_TRUE(sk_dynamic_preempt_schedule_notrace);
7047 void __sched notrace dynamic_preempt_schedule_notrace(void)
7048 {
7049         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_preempt_schedule_notrace))
7050                 return;
7051         preempt_schedule_notrace();
7052 }
7053 NOKPROBE_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
7054 EXPORT_SYMBOL(dynamic_preempt_schedule_notrace);
7055 #endif
7056 #endif
7057
7058 #endif /* CONFIG_PREEMPTION */
7059
7060 /*
7061  * This is the entry point to schedule() from kernel preemption
7062  * off of IRQ context.
7063  * Note, that this is called and return with IRQs disabled. This will
7064  * protect us against recursive calling from IRQ contexts.
7065  */
7066 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
7067 {
7068         enum ctx_state prev_state;
7069
7070         /* Catch callers which need to be fixed */
7071         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
7072
7073         prev_state = exception_enter();
7074
7075         do {
7076                 preempt_disable();
7077                 local_irq_enable();
7078                 __schedule(SM_PREEMPT);
7079                 local_irq_disable();
7080                 sched_preempt_enable_no_resched();
7081         } while (need_resched());
7082
7083         exception_exit(prev_state);
7084 }
7085
7086 int default_wake_function(wait_queue_entry_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
7087                           void *key)
7088 {
7089         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_SCHED_DEBUG) && wake_flags & ~(WF_SYNC|WF_CURRENT_CPU));
7090         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
7091 }
7092 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
7093
7094 const struct sched_class *__setscheduler_class(int policy, int prio)
7095 {
7096         if (dl_prio(prio))
7097                 return &dl_sched_class;
7098
7099         if (rt_prio(prio))
7100                 return &rt_sched_class;
7101
7102 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
7103         if (task_should_scx(policy))
7104                 return &ext_sched_class;
7105 #endif
7106
7107         return &fair_sched_class;
7108 }
7109
7110 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7111
7112 /*
7113  * Would be more useful with typeof()/auto_type but they don't mix with
7114  * bit-fields. Since it's a local thing, use int. Keep the generic sounding
7115  * name such that if someone were to implement this function we get to compare
7116  * notes.
7117  */
7118 #define fetch_and_set(x, v) ({ int _x = (x); (x) = (v); _x; })
7119
7120 void rt_mutex_pre_schedule(void)
7121 {
7122         lockdep_assert(!fetch_and_set(current->sched_rt_mutex, 1));
7123         sched_submit_work(current);
7124 }
7125
7126 void rt_mutex_schedule(void)
7127 {
7128         lockdep_assert(current->sched_rt_mutex);
7129         __schedule_loop(SM_NONE);
7130 }
7131
7132 void rt_mutex_post_schedule(void)
7133 {
7134         sched_update_worker(current);
7135         lockdep_assert(fetch_and_set(current->sched_rt_mutex, 0));
7136 }
7137
7138 /*
7139  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
7140  * @p: task to boost
7141  * @pi_task: donor task
7142  *
7143  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
7144  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
7145  *
7146  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
7147  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
7148  */
7149 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, struct task_struct *pi_task)
7150 {
7151         int prio, oldprio, queued, running, queue_flag =
7152                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
7153         const struct sched_class *prev_class, *next_class;
7154         struct rq_flags rf;
7155         struct rq *rq;
7156
7157         /* XXX used to be waiter->prio, not waiter->task->prio */
7158         prio = __rt_effective_prio(pi_task, p->normal_prio);
7159
7160         /*
7161          * If nothing changed; bail early.
7162          */
7163         if (p->pi_top_task == pi_task && prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7164                 return;
7165
7166         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
7167         update_rq_clock(rq);
7168         /*
7169          * Set under pi_lock && rq->lock, such that the value can be used under
7170          * either lock.
7171          *
7172          * Note that there is loads of tricky to make this pointer cache work
7173          * right. rt_mutex_slowunlock()+rt_mutex_postunlock() work together to
7174          * ensure a task is de-boosted (pi_task is set to NULL) before the
7175          * task is allowed to run again (and can exit). This ensures the pointer
7176          * points to a blocked task -- which guarantees the task is present.
7177          */
7178         p->pi_top_task = pi_task;
7179
7180         /*
7181          * For FIFO/RR we only need to set prio, if that matches we're done.
7182          */
7183         if (prio == p->prio && !dl_prio(prio))
7184                 goto out_unlock;
7185
7186         /*
7187          * Idle task boosting is a no-no in general. There is one
7188          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
7189          *
7190          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
7191          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
7192          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
7193          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
7194          * with interrupts disabled and will complete the lock
7195          * protected section without being interrupted. So there is no
7196          * real need to boost.
7197          */
7198         if (unlikely(p == rq->idle)) {
7199                 WARN_ON(p != rq->curr);
7200                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
7201                 goto out_unlock;
7202         }
7203
7204         trace_sched_pi_setprio(p, pi_task);
7205         oldprio = p->prio;
7206
7207         if (oldprio == prio)
7208                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
7209
7210         prev_class = p->sched_class;
7211         next_class = __setscheduler_class(p->policy, prio);
7212
7213         if (prev_class != next_class && p->se.sched_delayed)
7214                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SLEEP | DEQUEUE_DELAYED | DEQUEUE_NOCLOCK);
7215
7216         queued = task_on_rq_queued(p);
7217         running = task_current_donor(rq, p);
7218         if (queued)
7219                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
7220         if (running)
7221                 put_prev_task(rq, p);
7222
7223         /*
7224          * Boosting condition are:
7225          * 1. -rt task is running and holds mutex A
7226          *      --> -dl task blocks on mutex A
7227          *
7228          * 2. -dl task is running and holds mutex A
7229          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
7230          *          running task
7231          */
7232         if (dl_prio(prio)) {
7233                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
7234                     (pi_task && dl_prio(pi_task->prio) &&
7235                      dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
7236                         p->dl.pi_se = pi_task->dl.pi_se;
7237                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
7238                 } else {
7239                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7240                 }
7241         } else if (rt_prio(prio)) {
7242                 if (dl_prio(oldprio))
7243                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7244                 if (oldprio < prio)
7245                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
7246         } else {
7247                 if (dl_prio(oldprio))
7248                         p->dl.pi_se = &p->dl;
7249                 if (rt_prio(oldprio))
7250                         p->rt.timeout = 0;
7251         }
7252
7253         p->sched_class = next_class;
7254         p->prio = prio;
7255
7256         check_class_changing(rq, p, prev_class);
7257
7258         if (queued)
7259                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
7260         if (running)
7261                 set_next_task(rq, p);
7262
7263         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
7264 out_unlock:
7265         /* Avoid rq from going away on us: */
7266         preempt_disable();
7267
7268         rq_unpin_lock(rq, &rf);
7269         __balance_callbacks(rq);
7270         raw_spin_rq_unlock(rq);
7271
7272         preempt_enable();
7273 }
7274 #endif
7275
7276 #if !defined(CONFIG_PREEMPTION) || defined(CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC)
7277 int __sched __cond_resched(void)
7278 {
7279         if (should_resched(0)) {
7280                 preempt_schedule_common();
7281                 return 1;
7282         }
7283         /*
7284          * In preemptible kernels, ->rcu_read_lock_nesting tells the tick
7285          * whether the current CPU is in an RCU read-side critical section,
7286          * so the tick can report quiescent states even for CPUs looping
7287          * in kernel context.  In contrast, in non-preemptible kernels,
7288          * RCU readers leave no in-memory hints, which means that CPU-bound
7289          * processes executing in kernel context might never report an
7290          * RCU quiescent state.  Therefore, the following code causes
7291          * cond_resched() to report a quiescent state, but only when RCU
7292          * is in urgent need of one.
7293          */
7294 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RCU
7295         rcu_all_qs();
7296 #endif
7297         return 0;
7298 }
7299 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched);
7300 #endif
7301
7302 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
7303 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
7304 #define cond_resched_dynamic_enabled    __cond_resched
7305 #define cond_resched_dynamic_disabled   ((void *)&__static_call_return0)
7306 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(cond_resched, __cond_resched);
7307 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(cond_resched);
7308
7309 #define might_resched_dynamic_enabled   __cond_resched
7310 #define might_resched_dynamic_disabled  ((void *)&__static_call_return0)
7311 DEFINE_STATIC_CALL_RET0(might_resched, __cond_resched);
7312 EXPORT_STATIC_CALL_TRAMP(might_resched);
7313 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
7314 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_cond_resched);
7315 int __sched dynamic_cond_resched(void)
7316 {
7317         klp_sched_try_switch();
7318         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_cond_resched))
7319                 return 0;
7320         return __cond_resched();
7321 }
7322 EXPORT_SYMBOL(dynamic_cond_resched);
7323
7324 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sk_dynamic_might_resched);
7325 int __sched dynamic_might_resched(void)
7326 {
7327         if (!static_branch_unlikely(&sk_dynamic_might_resched))
7328                 return 0;
7329         return __cond_resched();
7330 }
7331 EXPORT_SYMBOL(dynamic_might_resched);
7332 #endif
7333 #endif
7334
7335 /*
7336  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
7337  * call schedule, and on return reacquire the lock.
7338  *
7339  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPTION. We do strange low-level
7340  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
7341  * spin_unlock(), once by hand).
7342  */
7343 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
7344 {
7345         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7346         int ret = 0;
7347
7348         lockdep_assert_held(lock);
7349
7350         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
7351                 spin_unlock(lock);
7352                 if (!_cond_resched())
7353                         cpu_relax();
7354                 ret = 1;
7355                 spin_lock(lock);
7356         }
7357         return ret;
7358 }
7359 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
7360
7361 int __cond_resched_rwlock_read(rwlock_t *lock)
7362 {
7363         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7364         int ret = 0;
7365
7366         lockdep_assert_held_read(lock);
7367
7368         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7369                 read_unlock(lock);
7370                 if (!_cond_resched())
7371                         cpu_relax();
7372                 ret = 1;
7373                 read_lock(lock);
7374         }
7375         return ret;
7376 }
7377 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_read);
7378
7379 int __cond_resched_rwlock_write(rwlock_t *lock)
7380 {
7381         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
7382         int ret = 0;
7383
7384         lockdep_assert_held_write(lock);
7385
7386         if (rwlock_needbreak(lock) || resched) {
7387                 write_unlock(lock);
7388                 if (!_cond_resched())
7389                         cpu_relax();
7390                 ret = 1;
7391                 write_lock(lock);
7392         }
7393         return ret;
7394 }
7395 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_rwlock_write);
7396
7397 #ifdef CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC
7398
7399 #ifdef CONFIG_GENERIC_ENTRY
7400 #include <linux/entry-common.h>
7401 #endif
7402
7403 /*
7404  * SC:cond_resched
7405  * SC:might_resched
7406  * SC:preempt_schedule
7407  * SC:preempt_schedule_notrace
7408  * SC:irqentry_exit_cond_resched
7409  *
7410  *
7411  * NONE:
7412  *   cond_resched               <- __cond_resched
7413  *   might_resched              <- RET0
7414  *   preempt_schedule           <- NOP
7415  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
7416  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
7417  *   dynamic_preempt_lazy       <- false
7418  *
7419  * VOLUNTARY:
7420  *   cond_resched               <- __cond_resched
7421  *   might_resched              <- __cond_resched
7422  *   preempt_schedule           <- NOP
7423  *   preempt_schedule_notrace   <- NOP
7424  *   irqentry_exit_cond_resched <- NOP
7425  *   dynamic_preempt_lazy       <- false
7426  *
7427  * FULL:
7428  *   cond_resched               <- RET0
7429  *   might_resched              <- RET0
7430  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
7431  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
7432  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
7433  *   dynamic_preempt_lazy       <- false
7434  *
7435  * LAZY:
7436  *   cond_resched               <- RET0
7437  *   might_resched              <- RET0
7438  *   preempt_schedule           <- preempt_schedule
7439  *   preempt_schedule_notrace   <- preempt_schedule_notrace
7440  *   irqentry_exit_cond_resched <- irqentry_exit_cond_resched
7441  *   dynamic_preempt_lazy       <- true
7442  */
7443
7444 enum {
7445         preempt_dynamic_undefined = -1,
7446         preempt_dynamic_none,
7447         preempt_dynamic_voluntary,
7448         preempt_dynamic_full,
7449         preempt_dynamic_lazy,
7450 };
7451
7452 int preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_undefined;
7453
7454 int sched_dynamic_mode(const char *str)
7455 {
7456 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
7457         if (!strcmp(str, "none"))
7458                 return preempt_dynamic_none;
7459
7460         if (!strcmp(str, "voluntary"))
7461                 return preempt_dynamic_voluntary;
7462 #endif
7463
7464         if (!strcmp(str, "full"))
7465                 return preempt_dynamic_full;
7466
7467 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_PREEMPT_LAZY
7468         if (!strcmp(str, "lazy"))
7469                 return preempt_dynamic_lazy;
7470 #endif
7471
7472         return -EINVAL;
7473 }
7474
7475 #define preempt_dynamic_key_enable(f)   static_key_enable(&sk_dynamic_##f.key)
7476 #define preempt_dynamic_key_disable(f)  static_key_disable(&sk_dynamic_##f.key)
7477
7478 #if defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL)
7479 #define preempt_dynamic_enable(f)       static_call_update(f, f##_dynamic_enabled)
7480 #define preempt_dynamic_disable(f)      static_call_update(f, f##_dynamic_disabled)
7481 #elif defined(CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_KEY)
7482 #define preempt_dynamic_enable(f)       preempt_dynamic_key_enable(f)
7483 #define preempt_dynamic_disable(f)      preempt_dynamic_key_disable(f)
7484 #else
7485 #error "Unsupported PREEMPT_DYNAMIC mechanism"
7486 #endif
7487
7488 static DEFINE_MUTEX(sched_dynamic_mutex);
7489 static bool klp_override;
7490
7491 static void __sched_dynamic_update(int mode)
7492 {
7493         /*
7494          * Avoid {NONE,VOLUNTARY} -> FULL transitions from ever ending up in
7495          * the ZERO state, which is invalid.
7496          */
7497         if (!klp_override)
7498                 preempt_dynamic_enable(cond_resched);
7499         preempt_dynamic_enable(might_resched);
7500         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
7501         preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
7502         preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
7503         preempt_dynamic_key_disable(preempt_lazy);
7504
7505         switch (mode) {
7506         case preempt_dynamic_none:
7507                 if (!klp_override)
7508                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
7509                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
7510                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
7511                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
7512                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
7513                 preempt_dynamic_key_disable(preempt_lazy);
7514                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
7515                         pr_info("Dynamic Preempt: none\n");
7516                 break;
7517
7518         case preempt_dynamic_voluntary:
7519                 if (!klp_override)
7520                         preempt_dynamic_enable(cond_resched);
7521                 preempt_dynamic_enable(might_resched);
7522                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule);
7523                 preempt_dynamic_disable(preempt_schedule_notrace);
7524                 preempt_dynamic_disable(irqentry_exit_cond_resched);
7525                 preempt_dynamic_key_disable(preempt_lazy);
7526                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
7527                         pr_info("Dynamic Preempt: voluntary\n");
7528                 break;
7529
7530         case preempt_dynamic_full:
7531                 if (!klp_override)
7532                         preempt_dynamic_disable(cond_resched);
7533                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
7534                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
7535                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
7536                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
7537                 preempt_dynamic_key_disable(preempt_lazy);
7538                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
7539                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
7540                 break;
7541
7542         case preempt_dynamic_lazy:
7543                 if (!klp_override)
7544                         preempt_dynamic_disable(cond_resched);
7545                 preempt_dynamic_disable(might_resched);
7546                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule);
7547                 preempt_dynamic_enable(preempt_schedule_notrace);
7548                 preempt_dynamic_enable(irqentry_exit_cond_resched);
7549                 preempt_dynamic_key_enable(preempt_lazy);
7550                 if (mode != preempt_dynamic_mode)
7551                         pr_info("Dynamic Preempt: lazy\n");
7552                 break;
7553         }
7554
7555         preempt_dynamic_mode = mode;
7556 }
7557
7558 void sched_dynamic_update(int mode)
7559 {
7560         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
7561         __sched_dynamic_update(mode);
7562         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
7563 }
7564
7565 #ifdef CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL
7566
7567 static int klp_cond_resched(void)
7568 {
7569         __klp_sched_try_switch();
7570         return __cond_resched();
7571 }
7572
7573 void sched_dynamic_klp_enable(void)
7574 {
7575         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
7576
7577         klp_override = true;
7578         static_call_update(cond_resched, klp_cond_resched);
7579
7580         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
7581 }
7582
7583 void sched_dynamic_klp_disable(void)
7584 {
7585         mutex_lock(&sched_dynamic_mutex);
7586
7587         klp_override = false;
7588         __sched_dynamic_update(preempt_dynamic_mode);
7589
7590         mutex_unlock(&sched_dynamic_mutex);
7591 }
7592
7593 #endif /* CONFIG_HAVE_PREEMPT_DYNAMIC_CALL */
7594
7595 static int __init setup_preempt_mode(char *str)
7596 {
7597         int mode = sched_dynamic_mode(str);
7598         if (mode < 0) {
7599                 pr_warn("Dynamic Preempt: unsupported mode: %s\n", str);
7600                 return 0;
7601         }
7602
7603         sched_dynamic_update(mode);
7604         return 1;
7605 }
7606 __setup("preempt=", setup_preempt_mode);
7607
7608 static void __init preempt_dynamic_init(void)
7609 {
7610         if (preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined) {
7611                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_NONE)) {
7612                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_none);
7613                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)) {
7614                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_voluntary);
7615                 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_LAZY)) {
7616                         sched_dynamic_update(preempt_dynamic_lazy);
7617                 } else {
7618                         /* Default static call setting, nothing to do */
7619                         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT));
7620                         preempt_dynamic_mode = preempt_dynamic_full;
7621                         pr_info("Dynamic Preempt: full\n");
7622                 }
7623         }
7624 }
7625
7626 #define PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(mode) \
7627         bool preempt_model_##mode(void)                                          \
7628         {                                                                        \
7629                 WARN_ON_ONCE(preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_undefined); \
7630                 return preempt_dynamic_mode == preempt_dynamic_##mode;           \
7631         }                                                                        \
7632         EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_model_##mode)
7633
7634 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(none);
7635 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(voluntary);
7636 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(full);
7637 PREEMPT_MODEL_ACCESSOR(lazy);
7638
7639 #else /* !CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC: */
7640
7641 static inline void preempt_dynamic_init(void) { }
7642
7643 #endif /* CONFIG_PREEMPT_DYNAMIC */
7644
7645 int io_schedule_prepare(void)
7646 {
7647         int old_iowait = current->in_iowait;
7648
7649         current->in_iowait = 1;
7650         blk_flush_plug(current->plug, true);
7651         return old_iowait;
7652 }
7653
7654 void io_schedule_finish(int token)
7655 {
7656         current->in_iowait = token;
7657 }
7658
7659 /*
7660  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
7661  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
7662  */
7663 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
7664 {
7665         int token;
7666         long ret;
7667
7668         token = io_schedule_prepare();
7669         ret = schedule_timeout(timeout);
7670         io_schedule_finish(token);
7671
7672         return ret;
7673 }
7674 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
7675
7676 void __sched io_schedule(void)
7677 {
7678         int token;
7679
7680         token = io_schedule_prepare();
7681         schedule();
7682         io_schedule_finish(token);
7683 }
7684 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
7685
7686 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7687 {
7688         unsigned long free;
7689         int ppid;
7690
7691         if (!try_get_task_stack(p))
7692                 return;
7693
7694         pr_info("task:%-15.15s state:%c", p->comm, task_state_to_char(p));
7695
7696         if (task_is_running(p))
7697                 pr_cont("  running task    ");
7698         free = stack_not_used(p);
7699         ppid = 0;
7700         rcu_read_lock();
7701         if (pid_alive(p))
7702                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
7703         rcu_read_unlock();
7704         pr_cont(" stack:%-5lu pid:%-5d tgid:%-5d ppid:%-6d flags:0x%08lx\n",
7705                 free, task_pid_nr(p), task_tgid_nr(p),
7706                 ppid, read_task_thread_flags(p));
7707
7708         print_worker_info(KERN_INFO, p);
7709         print_stop_info(KERN_INFO, p);
7710         print_scx_info(KERN_INFO, p);
7711         show_stack(p, NULL, KERN_INFO);
7712         put_task_stack(p);
7713 }
7714 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_show_task);
7715
7716 static inline bool
7717 state_filter_match(unsigned long state_filter, struct task_struct *p)
7718 {
7719         unsigned int state = READ_ONCE(p->__state);
7720
7721         /* no filter, everything matches */
7722         if (!state_filter)
7723                 return true;
7724
7725         /* filter, but doesn't match */
7726         if (!(state & state_filter))
7727                 return false;
7728
7729         /*
7730          * When looking for TASK_UNINTERRUPTIBLE skip TASK_IDLE (allows
7731          * TASK_KILLABLE).
7732          */
7733         if (state_filter == TASK_UNINTERRUPTIBLE && (state & TASK_NOLOAD))
7734                 return false;
7735
7736         return true;
7737 }
7738
7739
7740 void show_state_filter(unsigned int state_filter)
7741 {
7742         struct task_struct *g, *p;
7743
7744         rcu_read_lock();
7745         for_each_process_thread(g, p) {
7746                 /*
7747                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7748                  * console might take a lot of time:
7749                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
7750                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
7751                  * an IPI.
7752                  */
7753                 touch_nmi_watchdog();
7754                 touch_all_softlockup_watchdogs();
7755                 if (state_filter_match(state_filter, p))
7756                         sched_show_task(p);
7757         }
7758
7759 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7760         if (!state_filter)
7761                 sysrq_sched_debug_show();
7762 #endif
7763         rcu_read_unlock();
7764         /*
7765          * Only show locks if all tasks are dumped:
7766          */
7767         if (!state_filter)
7768                 debug_show_all_locks();
7769 }
7770
7771 /**
7772  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7773  * @idle: task in question
7774  * @cpu: CPU the idle task belongs to
7775  *
7776  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7777  * flag, to make booting more robust.
7778  */
7779 void __init init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7780 {
7781 #ifdef CONFIG_SMP
7782         struct affinity_context ac = (struct affinity_context) {
7783                 .new_mask  = cpumask_of(cpu),
7784                 .flags     = 0,
7785         };
7786 #endif
7787         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7788         unsigned long flags;
7789
7790         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
7791         raw_spin_rq_lock(rq);
7792
7793         idle->__state = TASK_RUNNING;
7794         idle->se.exec_start = sched_clock();
7795         /*
7796          * PF_KTHREAD should already be set at this point; regardless, make it
7797          * look like a proper per-CPU kthread.
7798          */
7799         idle->flags |= PF_KTHREAD | PF_NO_SETAFFINITY;
7800         kthread_set_per_cpu(idle, cpu);
7801
7802 #ifdef CONFIG_SMP
7803         /*
7804          * No validation and serialization required at boot time and for
7805          * setting up the idle tasks of not yet online CPUs.
7806          */
7807         set_cpus_allowed_common(idle, &ac);
7808 #endif
7809         /*
7810          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
7811          * holding rq->lock, the CPU isn't yet set to this CPU so the
7812          * lockdep check in task_group() will fail.
7813          *
7814          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
7815          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
7816          *
7817          * Silence PROVE_RCU
7818          */
7819         rcu_read_lock();
7820         __set_task_cpu(idle, cpu);
7821         rcu_read_unlock();
7822
7823         rq->idle = idle;
7824         rq_set_donor(rq, idle);
7825         rcu_assign_pointer(rq->curr, idle);
7826         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
7827 #ifdef CONFIG_SMP
7828         idle->on_cpu = 1;
7829 #endif
7830         raw_spin_rq_unlock(rq);
7831         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
7832
7833         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7834         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
7835
7836         /*
7837          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7838          */
7839         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7840         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
7841         vtime_init_idle(idle, cpu);
7842 #ifdef CONFIG_SMP
7843         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
7844 #endif
7845 }
7846
7847 #ifdef CONFIG_SMP
7848
7849 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
7850                               const struct cpumask *trial)
7851 {
7852         int ret = 1;
7853
7854         if (cpumask_empty(cur))
7855                 return ret;
7856
7857         ret = dl_cpuset_cpumask_can_shrink(cur, trial);
7858
7859         return ret;
7860 }
7861
7862 int task_can_attach(struct task_struct *p)
7863 {
7864         int ret = 0;
7865
7866         /*
7867          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
7868          * to a new cpuset; we don't want to change their CPU
7869          * affinity and isolating such threads by their set of
7870          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
7871          * applicable for such threads.  This prevents checking for
7872          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
7873          * before cpus_mask may be changed.
7874          */
7875         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)
7876                 ret = -EINVAL;
7877
7878         return ret;
7879 }
7880
7881 bool sched_smp_initialized __read_mostly;
7882
7883 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
7884 /* Migrate current task p to target_cpu */
7885 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
7886 {
7887         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
7888         int curr_cpu = task_cpu(p);
7889
7890         if (curr_cpu == target_cpu)
7891                 return 0;
7892
7893         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, p->cpus_ptr))
7894                 return -EINVAL;
7895
7896         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
7897
7898         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
7899         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
7900 }
7901
7902 /*
7903  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
7904  * tasks on the runqueues
7905  */
7906 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
7907 {
7908         bool queued, running;
7909         struct rq_flags rf;
7910         struct rq *rq;
7911
7912         rq = task_rq_lock(p, &rf);
7913         queued = task_on_rq_queued(p);
7914         running = task_current_donor(rq, p);
7915
7916         if (queued)
7917                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
7918         if (running)
7919                 put_prev_task(rq, p);
7920
7921         p->numa_preferred_nid = nid;
7922
7923         if (queued)
7924                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_NOCLOCK);
7925         if (running)
7926                 set_next_task(rq, p);
7927         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
7928 }
7929 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
7930
7931 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7932 /*
7933  * Ensure that the idle task is using init_mm right before its CPU goes
7934  * offline.
7935  */
7936 void idle_task_exit(void)
7937 {
7938         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7939
7940         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7941         BUG_ON(current != this_rq()->idle);
7942
7943         if (mm != &init_mm) {
7944                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7945                 finish_arch_post_lock_switch();
7946         }
7947
7948         /* finish_cpu(), as ran on the BP, will clean up the active_mm state */
7949 }
7950
7951 static int __balance_push_cpu_stop(void *arg)
7952 {
7953         struct task_struct *p = arg;
7954         struct rq *rq = this_rq();
7955         struct rq_flags rf;
7956         int cpu;
7957
7958         raw_spin_lock_irq(&p->pi_lock);
7959         rq_lock(rq, &rf);
7960
7961         update_rq_clock(rq);
7962
7963         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p)) {
7964                 cpu = select_fallback_rq(rq->cpu, p);
7965                 rq = __migrate_task(rq, &rf, p, cpu);
7966         }
7967
7968         rq_unlock(rq, &rf);
7969         raw_spin_unlock_irq(&p->pi_lock);
7970
7971         put_task_struct(p);
7972
7973         return 0;
7974 }
7975
7976 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_stop_work, push_work);
7977
7978 /*
7979  * Ensure we only run per-cpu kthreads once the CPU goes !active.
7980  *
7981  * This is enabled below SCHED_AP_ACTIVE; when !cpu_active(), but only
7982  * effective when the hotplug motion is down.
7983  */
7984 static void balance_push(struct rq *rq)
7985 {
7986         struct task_struct *push_task = rq->curr;
7987
7988         lockdep_assert_rq_held(rq);
7989
7990         /*
7991          * Ensure the thing is persistent until balance_push_set(.on = false);
7992          */
7993         rq->balance_callback = &balance_push_callback;
7994
7995         /*
7996          * Only active while going offline and when invoked on the outgoing
7997          * CPU.
7998          */
7999         if (!cpu_dying(rq->cpu) || rq != this_rq())
8000                 return;
8001
8002         /*
8003          * Both the cpu-hotplug and stop task are in this case and are
8004          * required to complete the hotplug process.
8005          */
8006         if (kthread_is_per_cpu(push_task) ||
8007             is_migration_disabled(push_task)) {
8008
8009                 /*
8010                  * If this is the idle task on the outgoing CPU try to wake
8011                  * up the hotplug control thread which might wait for the
8012                  * last task to vanish. The rcuwait_active() check is
8013                  * accurate here because the waiter is pinned on this CPU
8014                  * and can't obviously be running in parallel.
8015                  *
8016                  * On RT kernels this also has to check whether there are
8017                  * pinned and scheduled out tasks on the runqueue. They
8018                  * need to leave the migrate disabled section first.
8019                  */
8020                 if (!rq->nr_running && !rq_has_pinned_tasks(rq) &&
8021                     rcuwait_active(&rq->hotplug_wait)) {
8022                         raw_spin_rq_unlock(rq);
8023                         rcuwait_wake_up(&rq->hotplug_wait);
8024                         raw_spin_rq_lock(rq);
8025                 }
8026                 return;
8027         }
8028
8029         get_task_struct(push_task);
8030         /*
8031          * Temporarily drop rq->lock such that we can wake-up the stop task.
8032          * Both preemption and IRQs are still disabled.
8033          */
8034         preempt_disable();
8035         raw_spin_rq_unlock(rq);
8036         stop_one_cpu_nowait(rq->cpu, __balance_push_cpu_stop, push_task,
8037                             this_cpu_ptr(&push_work));
8038         preempt_enable();
8039         /*
8040          * At this point need_resched() is true and we'll take the loop in
8041          * schedule(). The next pick is obviously going to be the stop task
8042          * which kthread_is_per_cpu() and will push this task away.
8043          */
8044         raw_spin_rq_lock(rq);
8045 }
8046
8047 static void balance_push_set(int cpu, bool on)
8048 {
8049         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8050         struct rq_flags rf;
8051
8052         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8053         if (on) {
8054                 WARN_ON_ONCE(rq->balance_callback);
8055                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8056         } else if (rq->balance_callback == &balance_push_callback) {
8057                 rq->balance_callback = NULL;
8058         }
8059         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8060 }
8061
8062 /*
8063  * Invoked from a CPUs hotplug control thread after the CPU has been marked
8064  * inactive. All tasks which are not per CPU kernel threads are either
8065  * pushed off this CPU now via balance_push() or placed on a different CPU
8066  * during wakeup. Wait until the CPU is quiescent.
8067  */
8068 static void balance_hotplug_wait(void)
8069 {
8070         struct rq *rq = this_rq();
8071
8072         rcuwait_wait_event(&rq->hotplug_wait,
8073                            rq->nr_running == 1 && !rq_has_pinned_tasks(rq),
8074                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8075 }
8076
8077 #else
8078
8079 static inline void balance_push(struct rq *rq)
8080 {
8081 }
8082
8083 static inline void balance_push_set(int cpu, bool on)
8084 {
8085 }
8086
8087 static inline void balance_hotplug_wait(void)
8088 {
8089 }
8090
8091 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
8092
8093 void set_rq_online(struct rq *rq)
8094 {
8095         if (!rq->online) {
8096                 const struct sched_class *class;
8097
8098                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8099                 rq->online = 1;
8100
8101                 for_each_class(class) {
8102                         if (class->rq_online)
8103                                 class->rq_online(rq);
8104                 }
8105         }
8106 }
8107
8108 void set_rq_offline(struct rq *rq)
8109 {
8110         if (rq->online) {
8111                 const struct sched_class *class;
8112
8113                 update_rq_clock(rq);
8114                 for_each_class(class) {
8115                         if (class->rq_offline)
8116                                 class->rq_offline(rq);
8117                 }
8118
8119                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
8120                 rq->online = 0;
8121         }
8122 }
8123
8124 static inline void sched_set_rq_online(struct rq *rq, int cpu)
8125 {
8126         struct rq_flags rf;
8127
8128         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8129         if (rq->rd) {
8130                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8131                 set_rq_online(rq);
8132         }
8133         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8134 }
8135
8136 static inline void sched_set_rq_offline(struct rq *rq, int cpu)
8137 {
8138         struct rq_flags rf;
8139
8140         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8141         if (rq->rd) {
8142                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
8143                 set_rq_offline(rq);
8144         }
8145         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8146 }
8147
8148 /*
8149  * used to mark begin/end of suspend/resume:
8150  */
8151 static int num_cpus_frozen;
8152
8153 /*
8154  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
8155  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
8156  * around partition_sched_domains().
8157  *
8158  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
8159  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
8160  */
8161 static void cpuset_cpu_active(void)
8162 {
8163         if (cpuhp_tasks_frozen) {
8164                 /*
8165                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
8166                  * resume sequence. As long as this is not the last online
8167                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
8168                  * domain, ignoring cpusets.
8169                  */
8170                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8171                 if (--num_cpus_frozen)
8172                         return;
8173                 /*
8174                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
8175                  * restore the original sched domains by considering the
8176                  * cpuset configurations.
8177                  */
8178                 cpuset_force_rebuild();
8179         }
8180         cpuset_update_active_cpus();
8181 }
8182
8183 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
8184 {
8185         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
8186                 int ret = dl_bw_check_overflow(cpu);
8187
8188                 if (ret)
8189                         return ret;
8190                 cpuset_update_active_cpus();
8191         } else {
8192                 num_cpus_frozen++;
8193                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8194         }
8195         return 0;
8196 }
8197
8198 static inline void sched_smt_present_inc(int cpu)
8199 {
8200 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8201         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
8202                 static_branch_inc_cpuslocked(&sched_smt_present);
8203 #endif
8204 }
8205
8206 static inline void sched_smt_present_dec(int cpu)
8207 {
8208 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8209         if (cpumask_weight(cpu_smt_mask(cpu)) == 2)
8210                 static_branch_dec_cpuslocked(&sched_smt_present);
8211 #endif
8212 }
8213
8214 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
8215 {
8216         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8217
8218         /*
8219          * Clear the balance_push callback and prepare to schedule
8220          * regular tasks.
8221          */
8222         balance_push_set(cpu, false);
8223
8224         /*
8225          * When going up, increment the number of cores with SMT present.
8226          */
8227         sched_smt_present_inc(cpu);
8228         set_cpu_active(cpu, true);
8229
8230         if (sched_smp_initialized) {
8231                 sched_update_numa(cpu, true);
8232                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
8233                 cpuset_cpu_active();
8234         }
8235
8236         scx_rq_activate(rq);
8237
8238         /*
8239          * Put the rq online, if not already. This happens:
8240          *
8241          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
8242          *    after all CPUs have been brought up.
8243          *
8244          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
8245          *    domains.
8246          */
8247         sched_set_rq_online(rq, cpu);
8248
8249         return 0;
8250 }
8251
8252 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
8253 {
8254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8255         int ret;
8256
8257         /*
8258          * Remove CPU from nohz.idle_cpus_mask to prevent participating in
8259          * load balancing when not active
8260          */
8261         nohz_balance_exit_idle(rq);
8262
8263         set_cpu_active(cpu, false);
8264
8265         /*
8266          * From this point forward, this CPU will refuse to run any task that
8267          * is not: migrate_disable() or KTHREAD_IS_PER_CPU, and will actively
8268          * push those tasks away until this gets cleared, see
8269          * sched_cpu_dying().
8270          */
8271         balance_push_set(cpu, true);
8272
8273         /*
8274          * We've cleared cpu_active_mask / set balance_push, wait for all
8275          * preempt-disabled and RCU users of this state to go away such that
8276          * all new such users will observe it.
8277          *
8278          * Specifically, we rely on ttwu to no longer target this CPU, see
8279          * ttwu_queue_cond() and is_cpu_allowed().
8280          *
8281          * Do sync before park smpboot threads to take care the RCU boost case.
8282          */
8283         synchronize_rcu();
8284
8285         sched_set_rq_offline(rq, cpu);
8286
8287         scx_rq_deactivate(rq);
8288
8289         /*
8290          * When going down, decrement the number of cores with SMT present.
8291          */
8292         sched_smt_present_dec(cpu);
8293
8294 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8295         sched_core_cpu_deactivate(cpu);
8296 #endif
8297
8298         if (!sched_smp_initialized)
8299                 return 0;
8300
8301         sched_update_numa(cpu, false);
8302         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
8303         if (ret) {
8304                 sched_smt_present_inc(cpu);
8305                 sched_set_rq_online(rq, cpu);
8306                 balance_push_set(cpu, false);
8307                 set_cpu_active(cpu, true);
8308                 sched_update_numa(cpu, true);
8309                 return ret;
8310         }
8311         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
8312         return 0;
8313 }
8314
8315 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
8316 {
8317         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8318
8319         rq->calc_load_update = calc_load_update;
8320         update_max_interval();
8321 }
8322
8323 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
8324 {
8325         sched_core_cpu_starting(cpu);
8326         sched_rq_cpu_starting(cpu);
8327         sched_tick_start(cpu);
8328         return 0;
8329 }
8330
8331 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8332
8333 /*
8334  * Invoked immediately before the stopper thread is invoked to bring the
8335  * CPU down completely. At this point all per CPU kthreads except the
8336  * hotplug thread (current) and the stopper thread (inactive) have been
8337  * either parked or have been unbound from the outgoing CPU. Ensure that
8338  * any of those which might be on the way out are gone.
8339  *
8340  * If after this point a bound task is being woken on this CPU then the
8341  * responsible hotplug callback has failed to do it's job.
8342  * sched_cpu_dying() will catch it with the appropriate fireworks.
8343  */
8344 int sched_cpu_wait_empty(unsigned int cpu)
8345 {
8346         balance_hotplug_wait();
8347         return 0;
8348 }
8349
8350 /*
8351  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta we
8352  * might have. Called from the CPU stopper task after ensuring that the
8353  * stopper is the last running task on the CPU, so nr_active count is
8354  * stable. We need to take the tear-down thread which is calling this into
8355  * account, so we hand in adjust = 1 to the load calculation.
8356  *
8357  * Also see the comment "Global load-average calculations".
8358  */
8359 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
8360 {
8361         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
8362
8363         if (delta)
8364                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
8365 }
8366
8367 static void dump_rq_tasks(struct rq *rq, const char *loglvl)
8368 {
8369         struct task_struct *g, *p;
8370         int cpu = cpu_of(rq);
8371
8372         lockdep_assert_rq_held(rq);
8373
8374         printk("%sCPU%d enqueued tasks (%u total):\n", loglvl, cpu, rq->nr_running);
8375         for_each_process_thread(g, p) {
8376                 if (task_cpu(p) != cpu)
8377                         continue;
8378
8379                 if (!task_on_rq_queued(p))
8380                         continue;
8381
8382                 printk("%s\tpid: %d, name: %s\n", loglvl, p->pid, p->comm);
8383         }
8384 }
8385
8386 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
8387 {
8388         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8389         struct rq_flags rf;
8390
8391         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
8392         sched_tick_stop(cpu);
8393
8394         rq_lock_irqsave(rq, &rf);
8395         if (rq->nr_running != 1 || rq_has_pinned_tasks(rq)) {
8396                 WARN(true, "Dying CPU not properly vacated!");
8397                 dump_rq_tasks(rq, KERN_WARNING);
8398         }
8399         rq_unlock_irqrestore(rq, &rf);
8400
8401         calc_load_migrate(rq);
8402         update_max_interval();
8403         hrtick_clear(rq);
8404         sched_core_cpu_dying(cpu);
8405         return 0;
8406 }
8407 #endif
8408
8409 void __init sched_init_smp(void)
8410 {
8411         sched_init_numa(NUMA_NO_NODE);
8412
8413         /*
8414          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
8415          * CPU masks are stable and all blatant races in the below code cannot
8416          * happen.
8417          */
8418         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8419         sched_init_domains(cpu_active_mask);
8420         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8421
8422         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8423         if (set_cpus_allowed_ptr(current, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN)) < 0)
8424                 BUG();
8425         current->flags &= ~PF_NO_SETAFFINITY;
8426         sched_init_granularity();
8427
8428         init_sched_rt_class();
8429         init_sched_dl_class();
8430
8431         sched_smp_initialized = true;
8432 }
8433
8434 static int __init migration_init(void)
8435 {
8436         sched_cpu_starting(smp_processor_id());
8437         return 0;
8438 }
8439 early_initcall(migration_init);
8440
8441 #else
8442 void __init sched_init_smp(void)
8443 {
8444         sched_init_granularity();
8445 }
8446 #endif /* CONFIG_SMP */
8447
8448 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8449 {
8450         return in_lock_functions(addr) ||
8451                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8452                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8453 }
8454
8455 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8456 /*
8457  * Default task group.
8458  * Every task in system belongs to this group at bootup.
8459  */
8460 struct task_group root_task_group;
8461 LIST_HEAD(task_groups);
8462
8463 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
8464 static struct kmem_cache *task_group_cache __ro_after_init;
8465 #endif
8466
8467 void __init sched_init(void)
8468 {
8469         unsigned long ptr = 0;
8470         int i;
8471
8472         /* Make sure the linker didn't screw up */
8473 #ifdef CONFIG_SMP
8474         BUG_ON(!sched_class_above(&stop_sched_class, &dl_sched_class));
8475 #endif
8476         BUG_ON(!sched_class_above(&dl_sched_class, &rt_sched_class));
8477         BUG_ON(!sched_class_above(&rt_sched_class, &fair_sched_class));
8478         BUG_ON(!sched_class_above(&fair_sched_class, &idle_sched_class));
8479 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
8480         BUG_ON(!sched_class_above(&fair_sched_class, &ext_sched_class));
8481         BUG_ON(!sched_class_above(&ext_sched_class, &idle_sched_class));
8482 #endif
8483
8484         wait_bit_init();
8485
8486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8487         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8488 #endif
8489 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8490         ptr += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8491 #endif
8492         if (ptr) {
8493                 ptr = (unsigned long)kzalloc(ptr, GFP_NOWAIT);
8494
8495 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8496                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8497                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8498
8499                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8500                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8501
8502                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
8503                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth, NULL);
8504 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8505 #ifdef CONFIG_EXT_GROUP_SCHED
8506                 root_task_group.scx_weight = CGROUP_WEIGHT_DFL;
8507 #endif /* CONFIG_EXT_GROUP_SCHED */
8508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8509                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8510                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8511
8512                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8513                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8514
8515 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8516         }
8517
8518 #ifdef CONFIG_SMP
8519         init_defrootdomain();
8520 #endif
8521
8522 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8523         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8524                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8525 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8526
8527 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8528         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
8529
8530         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
8531         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8532         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
8533         autogroup_init(&init_task);
8534 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8535
8536         for_each_possible_cpu(i) {
8537                 struct rq *rq;
8538
8539                 rq = cpu_rq(i);
8540                 raw_spin_lock_init(&rq->__lock);
8541                 rq->nr_running = 0;
8542                 rq->calc_load_active = 0;
8543                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8544                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
8545                 init_rt_rq(&rq->rt);
8546                 init_dl_rq(&rq->dl);
8547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8548                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8549                 rq->tmp_alone_branch = &rq->leaf_cfs_rq_list;
8550                 /*
8551                  * How much CPU bandwidth does root_task_group get?
8552                  *
8553                  * In case of task-groups formed through the cgroup filesystem, it
8554                  * gets 100% of the CPU resources in the system. This overall
8555                  * system CPU resource is divided among the tasks of
8556                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8557                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8558                  * (se->load.weight).
8559                  *
8560                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
8561                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8562                  * then A0's share of the CPU resource is:
8563                  *
8564                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8565                  *
8566                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
8567                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
8568                  */
8569                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
8570 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8571
8572 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8573                 /*
8574                  * This is required for init cpu because rt.c:__enable_runtime()
8575                  * starts working after scheduler_running, which is not the case
8576                  * yet.
8577                  */
8578                 rq->rt.rt_runtime = global_rt_runtime();
8579                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
8580 #endif
8581 #ifdef CONFIG_SMP
8582                 rq->sd = NULL;
8583                 rq->rd = NULL;
8584                 rq->cpu_capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE;
8585                 rq->balance_callback = &balance_push_callback;
8586                 rq->active_balance = 0;
8587                 rq->next_balance = jiffies;
8588                 rq->push_cpu = 0;
8589                 rq->cpu = i;
8590                 rq->online = 0;
8591                 rq->idle_stamp = 0;
8592                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
8593                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
8594
8595                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
8596
8597                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8598 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
8599                 rq->last_blocked_load_update_tick = jiffies;
8600                 atomic_set(&rq->nohz_flags, 0);
8601
8602                 INIT_CSD(&rq->nohz_csd, nohz_csd_func, rq);
8603 #endif
8604 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
8605                 rcuwait_init(&rq->hotplug_wait);
8606 #endif
8607 #endif /* CONFIG_SMP */
8608                 hrtick_rq_init(rq);
8609                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8610                 fair_server_init(rq);
8611
8612 #ifdef CONFIG_SCHED_CORE
8613                 rq->core = rq;
8614                 rq->core_pick = NULL;
8615                 rq->core_dl_server = NULL;
8616                 rq->core_enabled = 0;
8617                 rq->core_tree = RB_ROOT;
8618                 rq->core_forceidle_count = 0;
8619                 rq->core_forceidle_occupation = 0;
8620                 rq->core_forceidle_start = 0;
8621
8622                 rq->core_cookie = 0UL;
8623 #endif
8624                 zalloc_cpumask_var_node(&rq->scratch_mask, GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8625         }
8626
8627         set_load_weight(&init_task, false);
8628         init_task.se.slice = sysctl_sched_base_slice,
8629
8630         /*
8631          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8632          */
8633         mmgrab_lazy_tlb(&init_mm);
8634         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8635
8636         /*
8637          * The idle task doesn't need the kthread struct to function, but it
8638          * is dressed up as a per-CPU kthread and thus needs to play the part
8639          * if we want to avoid special-casing it in code that deals with per-CPU
8640          * kthreads.
8641          */
8642         WARN_ON(!set_kthread_struct(current));
8643
8644         /*
8645          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8646          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8647          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8648          * when this runqueue becomes "idle".
8649          */
8650         __sched_fork(0, current);
8651         init_idle(current, smp_processor_id());
8652
8653         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
8654
8655 #ifdef CONFIG_SMP
8656         idle_thread_set_boot_cpu();
8657         balance_push_set(smp_processor_id(), false);
8658 #endif
8659         init_sched_fair_class();
8660         init_sched_ext_class();
8661
8662         psi_init();
8663
8664         init_uclamp();
8665
8666         preempt_dynamic_init();
8667
8668         scheduler_running = 1;
8669 }
8670
8671 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
8672
8673 void __might_sleep(const char *file, int line)
8674 {
8675         unsigned int state = get_current_state();
8676         /*
8677          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
8678          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
8679          * otherwise we will destroy state.
8680          */
8681         WARN_ONCE(state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
8682                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
8683                         "state=%x set at [<%p>] %pS\n", state,
8684                         (void *)current->task_state_change,
8685                         (void *)current->task_state_change);
8686
8687         __might_resched(file, line, 0);
8688 }
8689 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8690
8691 static void print_preempt_disable_ip(int preempt_offset, unsigned long ip)
8692 {
8693         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PREEMPT))
8694                 return;
8695
8696         if (preempt_count() == preempt_offset)
8697                 return;
8698
8699         pr_err("Preemption disabled at:");
8700         print_ip_sym(KERN_ERR, ip);
8701 }
8702
8703 static inline bool resched_offsets_ok(unsigned int offsets)
8704 {
8705         unsigned int nested = preempt_count();
8706
8707         nested += rcu_preempt_depth() << MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT;
8708
8709         return nested == offsets;
8710 }
8711
8712 void __might_resched(const char *file, int line, unsigned int offsets)
8713 {
8714         /* Ratelimiting timestamp: */
8715         static unsigned long prev_jiffy;
8716
8717         unsigned long preempt_disable_ip;
8718
8719         /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit required: */
8720         rcu_sleep_check();
8721
8722         if ((resched_offsets_ok(offsets) && !irqs_disabled() &&
8723              !is_idle_task(current) && !current->non_block_count) ||
8724             system_state == SYSTEM_BOOTING || system_state > SYSTEM_RUNNING ||
8725             oops_in_progress)
8726                 return;
8727
8728         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8729                 return;
8730         prev_jiffy = jiffies;
8731
8732         /* Save this before calling printk(), since that will clobber it: */
8733         preempt_disable_ip = get_preempt_disable_ip(current);
8734
8735         pr_err("BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8736                file, line);
8737         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, non_block: %d, pid: %d, name: %s\n",
8738                in_atomic(), irqs_disabled(), current->non_block_count,
8739                current->pid, current->comm);
8740         pr_err("preempt_count: %x, expected: %x\n", preempt_count(),
8741                offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK);
8742
8743         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) {
8744                 pr_err("RCU nest depth: %d, expected: %u\n",
8745                        rcu_preempt_depth(), offsets >> MIGHT_RESCHED_RCU_SHIFT);
8746         }
8747
8748         if (task_stack_end_corrupted(current))
8749                 pr_emerg("Thread overran stack, or stack corrupted\n");
8750
8751         debug_show_held_locks(current);
8752         if (irqs_disabled())
8753                 print_irqtrace_events(current);
8754
8755         print_preempt_disable_ip(offsets & MIGHT_RESCHED_PREEMPT_MASK,
8756                                  preempt_disable_ip);
8757
8758         dump_stack();
8759         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8760 }
8761 EXPORT_SYMBOL(__might_resched);
8762
8763 void __cant_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
8764 {
8765         static unsigned long prev_jiffy;
8766
8767         if (irqs_disabled())
8768                 return;
8769
8770         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8771                 return;
8772
8773         if (preempt_count() > preempt_offset)
8774                 return;
8775
8776         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8777                 return;
8778         prev_jiffy = jiffies;
8779
8780         printk(KERN_ERR "BUG: assuming atomic context at %s:%d\n", file, line);
8781         printk(KERN_ERR "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8782                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8783                         current->pid, current->comm);
8784
8785         debug_show_held_locks(current);
8786         dump_stack();
8787         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8788 }
8789 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_sleep);
8790
8791 #ifdef CONFIG_SMP
8792 void __cant_migrate(const char *file, int line)
8793 {
8794         static unsigned long prev_jiffy;
8795
8796         if (irqs_disabled())
8797                 return;
8798
8799         if (is_migration_disabled(current))
8800                 return;
8801
8802         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT))
8803                 return;
8804
8805         if (preempt_count() > 0)
8806                 return;
8807
8808         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8809                 return;
8810         prev_jiffy = jiffies;
8811
8812         pr_err("BUG: assuming non migratable context at %s:%d\n", file, line);
8813         pr_err("in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, migration_disabled() %u pid: %d, name: %s\n",
8814                in_atomic(), irqs_disabled(), is_migration_disabled(current),
8815                current->pid, current->comm);
8816
8817         debug_show_held_locks(current);
8818         dump_stack();
8819         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
8820 }
8821 EXPORT_SYMBOL_GPL(__cant_migrate);
8822 #endif
8823 #endif
8824
8825 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8826 void normalize_rt_tasks(void)
8827 {
8828         struct task_struct *g, *p;
8829         struct sched_attr attr = {
8830                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
8831         };
8832
8833         read_lock(&tasklist_lock);
8834         for_each_process_thread(g, p) {
8835                 /*
8836                  * Only normalize user tasks:
8837                  */
8838                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
8839                         continue;
8840
8841                 p->se.exec_start = 0;
8842                 schedstat_set(p->stats.wait_start,  0);
8843                 schedstat_set(p->stats.sleep_start, 0);
8844                 schedstat_set(p->stats.block_start, 0);
8845
8846                 if (!rt_or_dl_task(p)) {
8847                         /*
8848                          * Renice negative nice level userspace
8849                          * tasks back to 0:
8850                          */
8851                         if (task_nice(p) < 0)
8852                                 set_user_nice(p, 0);
8853                         continue;
8854                 }
8855
8856                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
8857         }
8858         read_unlock(&tasklist_lock);
8859 }
8860
8861 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8862
8863 #if defined(CONFIG_KGDB_KDB)
8864 /*
8865  * These functions are only useful for KDB.
8866  *
8867  * They can only be called when the whole system has been
8868  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8869  * activity can take place. Using them for anything else would
8870  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8871  * under any other configuration.
8872  */
8873
8874 /**
8875  * curr_task - return the current task for a given CPU.
8876  * @cpu: the processor in question.
8877  *
8878  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8879  *
8880  * Return: The current task for @cpu.
8881  */
8882 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8883 {
8884         return cpu_curr(cpu);
8885 }
8886
8887 #endif /* defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
8888
8889 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8890 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
8891 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
8892
8893 static inline void alloc_uclamp_sched_group(struct task_group *tg,
8894                                             struct task_group *parent)
8895 {
8896 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
8897         enum uclamp_id clamp_id;
8898
8899         for_each_clamp_id(clamp_id) {
8900                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id],
8901                               uclamp_none(clamp_id), false);
8902                 tg->uclamp[clamp_id] = parent->uclamp[clamp_id];
8903         }
8904 #endif
8905 }
8906
8907 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
8908 {
8909         free_fair_sched_group(tg);
8910         free_rt_sched_group(tg);
8911         autogroup_free(tg);
8912         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
8913 }
8914
8915 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rcu)
8916 {
8917         sched_free_group(container_of(rcu, struct task_group, rcu));
8918 }
8919
8920 static void sched_unregister_group(struct task_group *tg)
8921 {
8922         unregister_fair_sched_group(tg);
8923         unregister_rt_sched_group(tg);
8924         /*
8925          * We have to wait for yet another RCU grace period to expire, as
8926          * print_cfs_stats() might run concurrently.
8927          */
8928         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
8929 }
8930
8931 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8932 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8933 {
8934         struct task_group *tg;
8935
8936         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
8937         if (!tg)
8938                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8939
8940         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8941                 goto err;
8942
8943         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8944                 goto err;
8945
8946         scx_group_set_weight(tg, CGROUP_WEIGHT_DFL);
8947         alloc_uclamp_sched_group(tg, parent);
8948
8949         return tg;
8950
8951 err:
8952         sched_free_group(tg);
8953         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8954 }
8955
8956 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8957 {
8958         unsigned long flags;
8959
8960         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8961         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8962
8963         /* Root should already exist: */
8964         WARN_ON(!parent);
8965
8966         tg->parent = parent;
8967         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8968         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8969         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8970
8971         online_fair_sched_group(tg);
8972 }
8973
8974 /* RCU callback to free various structures associated with a task group */
8975 static void sched_unregister_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8976 {
8977         /* Now it should be safe to free those cfs_rqs: */
8978         sched_unregister_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8979 }
8980
8981 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8982 {
8983         /* Wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete: */
8984         call_rcu(&tg->rcu, sched_unregister_group_rcu);
8985 }
8986
8987 void sched_release_group(struct task_group *tg)
8988 {
8989         unsigned long flags;
8990
8991         /*
8992          * Unlink first, to avoid walk_tg_tree_from() from finding us (via
8993          * sched_cfs_period_timer()).
8994          *
8995          * For this to be effective, we have to wait for all pending users of
8996          * this task group to leave their RCU critical section to ensure no new
8997          * user will see our dying task group any more. Specifically ensure
8998          * that tg_unthrottle_up() won't add decayed cfs_rq's to it.
8999          *
9000          * We therefore defer calling unregister_fair_sched_group() to
9001          * sched_unregister_group() which is guarantied to get called only after the
9002          * current RCU grace period has expired.
9003          */
9004         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9005         list_del_rcu(&tg->list);
9006         list_del_rcu(&tg->siblings);
9007         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9008 }
9009
9010 static struct task_group *sched_get_task_group(struct task_struct *tsk)
9011 {
9012         struct task_group *tg;
9013
9014         /*
9015          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
9016          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
9017          * to prevent lockdep warnings.
9018          */
9019         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
9020                           struct task_group, css);
9021         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
9022
9023         return tg;
9024 }
9025
9026 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, struct task_group *group)
9027 {
9028         tsk->sched_task_group = group;
9029
9030 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9031         if (tsk->sched_class->task_change_group)
9032                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk);
9033         else
9034 #endif
9035                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9036 }
9037
9038 /*
9039  * Change task's runqueue when it moves between groups.
9040  *
9041  * The caller of this function should have put the task in its new group by
9042  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
9043  * its new group.
9044  */
9045 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9046 {
9047         int queued, running, queue_flags =
9048                 DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE | DEQUEUE_NOCLOCK;
9049         struct task_group *group;
9050         struct rq *rq;
9051
9052         CLASS(task_rq_lock, rq_guard)(tsk);
9053         rq = rq_guard.rq;
9054
9055         /*
9056          * Esp. with SCHED_AUTOGROUP enabled it is possible to get superfluous
9057          * group changes.
9058          */
9059         group = sched_get_task_group(tsk);
9060         if (group == tsk->sched_task_group)
9061                 return;
9062
9063         update_rq_clock(rq);
9064
9065         running = task_current_donor(rq, tsk);
9066         queued = task_on_rq_queued(tsk);
9067
9068         if (queued)
9069                 dequeue_task(rq, tsk, queue_flags);
9070         if (running)
9071                 put_prev_task(rq, tsk);
9072
9073         sched_change_group(tsk, group);
9074         scx_move_task(tsk);
9075
9076         if (queued)
9077                 enqueue_task(rq, tsk, queue_flags);
9078         if (running) {
9079                 set_next_task(rq, tsk);
9080                 /*
9081                  * After changing group, the running task may have joined a
9082                  * throttled one but it's still the running task. Trigger a
9083                  * resched to make sure that task can still run.
9084                  */
9085                 resched_curr(rq);
9086         }
9087 }
9088
9089 static struct cgroup_subsys_state *
9090 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
9091 {
9092         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
9093         struct task_group *tg;
9094
9095         if (!parent) {
9096                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9097                 return &root_task_group.css;
9098         }
9099
9100         tg = sched_create_group(parent);
9101         if (IS_ERR(tg))
9102                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9103
9104         return &tg->css;
9105 }
9106
9107 /* Expose task group only after completing cgroup initialization */
9108 static int cpu_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
9109 {
9110         struct task_group *tg = css_tg(css);
9111         struct task_group *parent = css_tg(css->parent);
9112         int ret;
9113
9114         ret = scx_tg_online(tg);
9115         if (ret)
9116                 return ret;
9117
9118         if (parent)
9119                 sched_online_group(tg, parent);
9120
9121 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9122         /* Propagate the effective uclamp value for the new group */
9123         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
9124         guard(rcu)();
9125         cpu_util_update_eff(css);
9126 #endif
9127
9128         return 0;
9129 }
9130
9131 static void cpu_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
9132 {
9133         struct task_group *tg = css_tg(css);
9134
9135         scx_tg_offline(tg);
9136 }
9137
9138 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
9139 {
9140         struct task_group *tg = css_tg(css);
9141
9142         sched_release_group(tg);
9143 }
9144
9145 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
9146 {
9147         struct task_group *tg = css_tg(css);
9148
9149         /*
9150          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
9151          */
9152         sched_unregister_group(tg);
9153 }
9154
9155 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9156 {
9157 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9158         struct task_struct *task;
9159         struct cgroup_subsys_state *css;
9160
9161         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
9162                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
9163                         return -EINVAL;
9164         }
9165 #endif
9166         return scx_cgroup_can_attach(tset);
9167 }
9168
9169 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9170 {
9171         struct task_struct *task;
9172         struct cgroup_subsys_state *css;
9173
9174         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
9175                 sched_move_task(task);
9176
9177         scx_cgroup_finish_attach();
9178 }
9179
9180 static void cpu_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
9181 {
9182         scx_cgroup_cancel_attach(tset);
9183 }
9184
9185 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9186 static void cpu_util_update_eff(struct cgroup_subsys_state *css)
9187 {
9188         struct cgroup_subsys_state *top_css = css;
9189         struct uclamp_se *uc_parent = NULL;
9190         struct uclamp_se *uc_se = NULL;
9191         unsigned int eff[UCLAMP_CNT];
9192         enum uclamp_id clamp_id;
9193         unsigned int clamps;
9194
9195         lockdep_assert_held(&uclamp_mutex);
9196         SCHED_WARN_ON(!rcu_read_lock_held());
9197
9198         css_for_each_descendant_pre(css, top_css) {
9199                 uc_parent = css_tg(css)->parent
9200                         ? css_tg(css)->parent->uclamp : NULL;
9201
9202                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
9203                         /* Assume effective clamps matches requested clamps */
9204                         eff[clamp_id] = css_tg(css)->uclamp_req[clamp_id].value;
9205                         /* Cap effective clamps with parent's effective clamps */
9206                         if (uc_parent &&
9207                             eff[clamp_id] > uc_parent[clamp_id].value) {
9208                                 eff[clamp_id] = uc_parent[clamp_id].value;
9209                         }
9210                 }
9211                 /* Ensure protection is always capped by limit */
9212                 eff[UCLAMP_MIN] = min(eff[UCLAMP_MIN], eff[UCLAMP_MAX]);
9213
9214                 /* Propagate most restrictive effective clamps */
9215                 clamps = 0x0;
9216                 uc_se = css_tg(css)->uclamp;
9217                 for_each_clamp_id(clamp_id) {
9218                         if (eff[clamp_id] == uc_se[clamp_id].value)
9219                                 continue;
9220                         uc_se[clamp_id].value = eff[clamp_id];
9221                         uc_se[clamp_id].bucket_id = uclamp_bucket_id(eff[clamp_id]);
9222                         clamps |= (0x1 << clamp_id);
9223                 }
9224                 if (!clamps) {
9225                         css = css_rightmost_descendant(css);
9226                         continue;
9227                 }
9228
9229                 /* Immediately update descendants RUNNABLE tasks */
9230                 uclamp_update_active_tasks(css);
9231         }
9232 }
9233
9234 /*
9235  * Integer 10^N with a given N exponent by casting to integer the literal "1eN"
9236  * C expression. Since there is no way to convert a macro argument (N) into a
9237  * character constant, use two levels of macros.
9238  */
9239 #define _POW10(exp) ((unsigned int)1e##exp)
9240 #define POW10(exp) _POW10(exp)
9241
9242 struct uclamp_request {
9243 #define UCLAMP_PERCENT_SHIFT    2
9244 #define UCLAMP_PERCENT_SCALE    (100 * POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT))
9245         s64 percent;
9246         u64 util;
9247         int ret;
9248 };
9249
9250 static inline struct uclamp_request
9251 capacity_from_percent(char *buf)
9252 {
9253         struct uclamp_request req = {
9254                 .percent = UCLAMP_PERCENT_SCALE,
9255                 .util = SCHED_CAPACITY_SCALE,
9256                 .ret = 0,
9257         };
9258
9259         buf = strim(buf);
9260         if (strcmp(buf, "max")) {
9261                 req.ret = cgroup_parse_float(buf, UCLAMP_PERCENT_SHIFT,
9262                                              &req.percent);
9263                 if (req.ret)
9264                         return req;
9265                 if ((u64)req.percent > UCLAMP_PERCENT_SCALE) {
9266                         req.ret = -ERANGE;
9267                         return req;
9268                 }
9269
9270                 req.util = req.percent << SCHED_CAPACITY_SHIFT;
9271                 req.util = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(req.util, UCLAMP_PERCENT_SCALE);
9272         }
9273
9274         return req;
9275 }
9276
9277 static ssize_t cpu_uclamp_write(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
9278                                 size_t nbytes, loff_t off,
9279                                 enum uclamp_id clamp_id)
9280 {
9281         struct uclamp_request req;
9282         struct task_group *tg;
9283
9284         req = capacity_from_percent(buf);
9285         if (req.ret)
9286                 return req.ret;
9287
9288         static_branch_enable(&sched_uclamp_used);
9289
9290         guard(mutex)(&uclamp_mutex);
9291         guard(rcu)();
9292
9293         tg = css_tg(of_css(of));
9294         if (tg->uclamp_req[clamp_id].value != req.util)
9295                 uclamp_se_set(&tg->uclamp_req[clamp_id], req.util, false);
9296
9297         /*
9298          * Because of not recoverable conversion rounding we keep track of the
9299          * exact requested value
9300          */
9301         tg->uclamp_pct[clamp_id] = req.percent;
9302
9303         /* Update effective clamps to track the most restrictive value */
9304         cpu_util_update_eff(of_css(of));
9305
9306         return nbytes;
9307 }
9308
9309 static ssize_t cpu_uclamp_min_write(struct kernfs_open_file *of,
9310                                     char *buf, size_t nbytes,
9311                                     loff_t off)
9312 {
9313         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MIN);
9314 }
9315
9316 static ssize_t cpu_uclamp_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9317                                     char *buf, size_t nbytes,
9318                                     loff_t off)
9319 {
9320         return cpu_uclamp_write(of, buf, nbytes, off, UCLAMP_MAX);
9321 }
9322
9323 static inline void cpu_uclamp_print(struct seq_file *sf,
9324                                     enum uclamp_id clamp_id)
9325 {
9326         struct task_group *tg;
9327         u64 util_clamp;
9328         u64 percent;
9329         u32 rem;
9330
9331         scoped_guard (rcu) {
9332                 tg = css_tg(seq_css(sf));
9333                 util_clamp = tg->uclamp_req[clamp_id].value;
9334         }
9335
9336         if (util_clamp == SCHED_CAPACITY_SCALE) {
9337                 seq_puts(sf, "max\n");
9338                 return;
9339         }
9340
9341         percent = tg->uclamp_pct[clamp_id];
9342         percent = div_u64_rem(percent, POW10(UCLAMP_PERCENT_SHIFT), &rem);
9343         seq_printf(sf, "%llu.%0*u\n", percent, UCLAMP_PERCENT_SHIFT, rem);
9344 }
9345
9346 static int cpu_uclamp_min_show(struct seq_file *sf, void *v)
9347 {
9348         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MIN);
9349         return 0;
9350 }
9351
9352 static int cpu_uclamp_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9353 {
9354         cpu_uclamp_print(sf, UCLAMP_MAX);
9355         return 0;
9356 }
9357 #endif /* CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP */
9358
9359 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT
9360 static unsigned long tg_weight(struct task_group *tg)
9361 {
9362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9363         return scale_load_down(tg->shares);
9364 #else
9365         return sched_weight_from_cgroup(tg->scx_weight);
9366 #endif
9367 }
9368
9369 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9370                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
9371 {
9372         int ret;
9373
9374         if (shareval > scale_load_down(ULONG_MAX))
9375                 shareval = MAX_SHARES;
9376         ret = sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
9377         if (!ret)
9378                 scx_group_set_weight(css_tg(css),
9379                                      sched_weight_to_cgroup(shareval));
9380         return ret;
9381 }
9382
9383 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9384                                struct cftype *cft)
9385 {
9386         return tg_weight(css_tg(css));
9387 }
9388 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT */
9389
9390 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9391 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
9392
9393 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
9394 static const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
9395 /* More than 203 days if BW_SHIFT equals 20. */
9396 static const u64 max_cfs_runtime = MAX_BW * NSEC_PER_USEC;
9397
9398 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
9399
9400 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota,
9401                                 u64 burst)
9402 {
9403         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
9404         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9405
9406         if (tg == &root_task_group)
9407                 return -EINVAL;
9408
9409         /*
9410          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
9411          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
9412          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
9413          */
9414         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
9415                 return -EINVAL;
9416
9417         /*
9418          * Likewise, bound things on the other side by preventing insane quota
9419          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
9420          * feasibility.
9421          */
9422         if (period > max_cfs_quota_period)
9423                 return -EINVAL;
9424
9425         /*
9426          * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
9427          */
9428         if (quota != RUNTIME_INF && quota > max_cfs_runtime)
9429                 return -EINVAL;
9430
9431         if (quota != RUNTIME_INF && (burst > quota ||
9432                                      burst + quota > max_cfs_runtime))
9433                 return -EINVAL;
9434
9435         /*
9436          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
9437          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
9438          */
9439         guard(cpus_read_lock)();
9440         guard(mutex)(&cfs_constraints_mutex);
9441
9442         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
9443         if (ret)
9444                 return ret;
9445
9446         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
9447         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
9448         /*
9449          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
9450          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
9451          */
9452         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
9453                 cfs_bandwidth_usage_inc();
9454
9455         scoped_guard (raw_spinlock_irq, &cfs_b->lock) {
9456                 cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
9457                 cfs_b->quota = quota;
9458                 cfs_b->burst = burst;
9459
9460                 __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
9461
9462                 /*
9463                  * Restart the period timer (if active) to handle new
9464                  * period expiry:
9465                  */
9466                 if (runtime_enabled)
9467                         start_cfs_bandwidth(cfs_b);
9468         }
9469
9470         for_each_online_cpu(i) {
9471                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
9472                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9473
9474                 guard(rq_lock_irq)(rq);
9475                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
9476                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
9477
9478                 if (cfs_rq->throttled)
9479                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
9480         }
9481
9482         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
9483                 cfs_bandwidth_usage_dec();
9484
9485         return 0;
9486 }
9487
9488 static int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
9489 {
9490         u64 quota, period, burst;
9491
9492         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9493         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
9494         if (cfs_quota_us < 0)
9495                 quota = RUNTIME_INF;
9496         else if ((u64)cfs_quota_us <= U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9497                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
9498         else
9499                 return -EINVAL;
9500
9501         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
9502 }
9503
9504 static long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
9505 {
9506         u64 quota_us;
9507
9508         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
9509                 return -1;
9510
9511         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
9512         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
9513
9514         return quota_us;
9515 }
9516
9517 static int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
9518 {
9519         u64 quota, period, burst;
9520
9521         if ((u64)cfs_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9522                 return -EINVAL;
9523
9524         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
9525         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9526         burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
9527
9528         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
9529 }
9530
9531 static long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
9532 {
9533         u64 cfs_period_us;
9534
9535         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9536         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
9537
9538         return cfs_period_us;
9539 }
9540
9541 static int tg_set_cfs_burst(struct task_group *tg, long cfs_burst_us)
9542 {
9543         u64 quota, period, burst;
9544
9545         if ((u64)cfs_burst_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
9546                 return -EINVAL;
9547
9548         burst = (u64)cfs_burst_us * NSEC_PER_USEC;
9549         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
9550         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
9551
9552         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
9553 }
9554
9555 static long tg_get_cfs_burst(struct task_group *tg)
9556 {
9557         u64 burst_us;
9558
9559         burst_us = tg->cfs_bandwidth.burst;
9560         do_div(burst_us, NSEC_PER_USEC);
9561
9562         return burst_us;
9563 }
9564
9565 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9566                                   struct cftype *cft)
9567 {
9568         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
9569 }
9570
9571 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9572                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
9573 {
9574         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
9575 }
9576
9577 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9578                                    struct cftype *cft)
9579 {
9580         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
9581 }
9582
9583 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9584                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
9585 {
9586         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
9587 }
9588
9589 static u64 cpu_cfs_burst_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9590                                   struct cftype *cft)
9591 {
9592         return tg_get_cfs_burst(css_tg(css));
9593 }
9594
9595 static int cpu_cfs_burst_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9596                                    struct cftype *cftype, u64 cfs_burst_us)
9597 {
9598         return tg_set_cfs_burst(css_tg(css), cfs_burst_us);
9599 }
9600
9601 struct cfs_schedulable_data {
9602         struct task_group *tg;
9603         u64 period, quota;
9604 };
9605
9606 /*
9607  * normalize group quota/period to be quota/max_period
9608  * note: units are usecs
9609  */
9610 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
9611                                struct cfs_schedulable_data *d)
9612 {
9613         u64 quota, period;
9614
9615         if (tg == d->tg) {
9616                 period = d->period;
9617                 quota = d->quota;
9618         } else {
9619                 period = tg_get_cfs_period(tg);
9620                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
9621         }
9622
9623         /* note: these should typically be equivalent */
9624         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
9625                 return RUNTIME_INF;
9626
9627         return to_ratio(period, quota);
9628 }
9629
9630 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
9631 {
9632         struct cfs_schedulable_data *d = data;
9633         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9634         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
9635
9636         if (!tg->parent) {
9637                 quota = RUNTIME_INF;
9638         } else {
9639                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
9640
9641                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
9642                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
9643
9644                 /*
9645                  * Ensure max(child_quota) <= parent_quota.  On cgroup2,
9646                  * always take the non-RUNTIME_INF min.  On cgroup1, only
9647                  * inherit when no limit is set. In both cases this is used
9648                  * by the scheduler to determine if a given CFS task has a
9649                  * bandwidth constraint at some higher level.
9650                  */
9651                 if (cgroup_subsys_on_dfl(cpu_cgrp_subsys)) {
9652                         if (quota == RUNTIME_INF)
9653                                 quota = parent_quota;
9654                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF)
9655                                 quota = min(quota, parent_quota);
9656                 } else {
9657                         if (quota == RUNTIME_INF)
9658                                 quota = parent_quota;
9659                         else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
9660                                 return -EINVAL;
9661                 }
9662         }
9663         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
9664
9665         return 0;
9666 }
9667
9668 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
9669 {
9670         struct cfs_schedulable_data data = {
9671                 .tg = tg,
9672                 .period = period,
9673                 .quota = quota,
9674         };
9675
9676         if (quota != RUNTIME_INF) {
9677                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
9678                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
9679         }
9680
9681         guard(rcu)();
9682         return walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
9683 }
9684
9685 static int cpu_cfs_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
9686 {
9687         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9688         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9689
9690         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
9691         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
9692         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
9693
9694         if (schedstat_enabled() && tg != &root_task_group) {
9695                 struct sched_statistics *stats;
9696                 u64 ws = 0;
9697                 int i;
9698
9699                 for_each_possible_cpu(i) {
9700                         stats = __schedstats_from_se(tg->se[i]);
9701                         ws += schedstat_val(stats->wait_sum);
9702                 }
9703
9704                 seq_printf(sf, "wait_sum %llu\n", ws);
9705         }
9706
9707         seq_printf(sf, "nr_bursts %d\n", cfs_b->nr_burst);
9708         seq_printf(sf, "burst_time %llu\n", cfs_b->burst_time);
9709
9710         return 0;
9711 }
9712
9713 static u64 throttled_time_self(struct task_group *tg)
9714 {
9715         int i;
9716         u64 total = 0;
9717
9718         for_each_possible_cpu(i) {
9719                 total += READ_ONCE(tg->cfs_rq[i]->throttled_clock_self_time);
9720         }
9721
9722         return total;
9723 }
9724
9725 static int cpu_cfs_local_stat_show(struct seq_file *sf, void *v)
9726 {
9727         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9728
9729         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", throttled_time_self(tg));
9730
9731         return 0;
9732 }
9733 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
9734
9735 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9736 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
9737                                 struct cftype *cft, s64 val)
9738 {
9739         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
9740 }
9741
9742 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
9743                                struct cftype *cft)
9744 {
9745         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
9746 }
9747
9748 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9749                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
9750 {
9751         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
9752 }
9753
9754 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
9755                                    struct cftype *cft)
9756 {
9757         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
9758 }
9759 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9760
9761 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT
9762 static s64 cpu_idle_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9763                                struct cftype *cft)
9764 {
9765         return css_tg(css)->idle;
9766 }
9767
9768 static int cpu_idle_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9769                                 struct cftype *cft, s64 idle)
9770 {
9771         int ret;
9772
9773         ret = sched_group_set_idle(css_tg(css), idle);
9774         if (!ret)
9775                 scx_group_set_idle(css_tg(css), idle);
9776         return ret;
9777 }
9778 #endif
9779
9780 static struct cftype cpu_legacy_files[] = {
9781 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT
9782         {
9783                 .name = "shares",
9784                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9785                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9786         },
9787         {
9788                 .name = "idle",
9789                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
9790                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
9791         },
9792 #endif
9793 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9794         {
9795                 .name = "cfs_quota_us",
9796                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
9797                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
9798         },
9799         {
9800                 .name = "cfs_period_us",
9801                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
9802                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
9803         },
9804         {
9805                 .name = "cfs_burst_us",
9806                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
9807                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
9808         },
9809         {
9810                 .name = "stat",
9811                 .seq_show = cpu_cfs_stat_show,
9812         },
9813         {
9814                 .name = "stat.local",
9815                 .seq_show = cpu_cfs_local_stat_show,
9816         },
9817 #endif
9818 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9819         {
9820                 .name = "rt_runtime_us",
9821                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9822                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9823         },
9824         {
9825                 .name = "rt_period_us",
9826                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9827                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9828         },
9829 #endif
9830 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
9831         {
9832                 .name = "uclamp.min",
9833                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9834                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
9835                 .write = cpu_uclamp_min_write,
9836         },
9837         {
9838                 .name = "uclamp.max",
9839                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
9840                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
9841                 .write = cpu_uclamp_max_write,
9842         },
9843 #endif
9844         { }     /* Terminate */
9845 };
9846
9847 static int cpu_extra_stat_show(struct seq_file *sf,
9848                                struct cgroup_subsys_state *css)
9849 {
9850 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9851         {
9852                 struct task_group *tg = css_tg(css);
9853                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
9854                 u64 throttled_usec, burst_usec;
9855
9856                 throttled_usec = cfs_b->throttled_time;
9857                 do_div(throttled_usec, NSEC_PER_USEC);
9858                 burst_usec = cfs_b->burst_time;
9859                 do_div(burst_usec, NSEC_PER_USEC);
9860
9861                 seq_printf(sf, "nr_periods %d\n"
9862                            "nr_throttled %d\n"
9863                            "throttled_usec %llu\n"
9864                            "nr_bursts %d\n"
9865                            "burst_usec %llu\n",
9866                            cfs_b->nr_periods, cfs_b->nr_throttled,
9867                            throttled_usec, cfs_b->nr_burst, burst_usec);
9868         }
9869 #endif
9870         return 0;
9871 }
9872
9873 static int cpu_local_stat_show(struct seq_file *sf,
9874                                struct cgroup_subsys_state *css)
9875 {
9876 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9877         {
9878                 struct task_group *tg = css_tg(css);
9879                 u64 throttled_self_usec;
9880
9881                 throttled_self_usec = throttled_time_self(tg);
9882                 do_div(throttled_self_usec, NSEC_PER_USEC);
9883
9884                 seq_printf(sf, "throttled_usec %llu\n",
9885                            throttled_self_usec);
9886         }
9887 #endif
9888         return 0;
9889 }
9890
9891 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT
9892
9893 static u64 cpu_weight_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9894                                struct cftype *cft)
9895 {
9896         return sched_weight_to_cgroup(tg_weight(css_tg(css)));
9897 }
9898
9899 static int cpu_weight_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
9900                                 struct cftype *cft, u64 cgrp_weight)
9901 {
9902         unsigned long weight;
9903         int ret;
9904
9905         if (cgrp_weight < CGROUP_WEIGHT_MIN || cgrp_weight > CGROUP_WEIGHT_MAX)
9906                 return -ERANGE;
9907
9908         weight = sched_weight_from_cgroup(cgrp_weight);
9909
9910         ret = sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9911         if (!ret)
9912                 scx_group_set_weight(css_tg(css), cgrp_weight);
9913         return ret;
9914 }
9915
9916 static s64 cpu_weight_nice_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9917                                     struct cftype *cft)
9918 {
9919         unsigned long weight = tg_weight(css_tg(css));
9920         int last_delta = INT_MAX;
9921         int prio, delta;
9922
9923         /* find the closest nice value to the current weight */
9924         for (prio = 0; prio < ARRAY_SIZE(sched_prio_to_weight); prio++) {
9925                 delta = abs(sched_prio_to_weight[prio] - weight);
9926                 if (delta >= last_delta)
9927                         break;
9928                 last_delta = delta;
9929         }
9930
9931         return PRIO_TO_NICE(prio - 1 + MAX_RT_PRIO);
9932 }
9933
9934 static int cpu_weight_nice_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
9935                                      struct cftype *cft, s64 nice)
9936 {
9937         unsigned long weight;
9938         int idx, ret;
9939
9940         if (nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
9941                 return -ERANGE;
9942
9943         idx = NICE_TO_PRIO(nice) - MAX_RT_PRIO;
9944         idx = array_index_nospec(idx, 40);
9945         weight = sched_prio_to_weight[idx];
9946
9947         ret = sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(weight));
9948         if (!ret)
9949                 scx_group_set_weight(css_tg(css),
9950                                      sched_weight_to_cgroup(weight));
9951         return ret;
9952 }
9953 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT */
9954
9955 static void __maybe_unused cpu_period_quota_print(struct seq_file *sf,
9956                                                   long period, long quota)
9957 {
9958         if (quota < 0)
9959                 seq_puts(sf, "max");
9960         else
9961                 seq_printf(sf, "%ld", quota);
9962
9963         seq_printf(sf, " %ld\n", period);
9964 }
9965
9966 /* caller should put the current value in *@periodp before calling */
9967 static int __maybe_unused cpu_period_quota_parse(char *buf,
9968                                                  u64 *periodp, u64 *quotap)
9969 {
9970         char tok[21];   /* U64_MAX */
9971
9972         if (sscanf(buf, "%20s %llu", tok, periodp) < 1)
9973                 return -EINVAL;
9974
9975         *periodp *= NSEC_PER_USEC;
9976
9977         if (sscanf(tok, "%llu", quotap))
9978                 *quotap *= NSEC_PER_USEC;
9979         else if (!strcmp(tok, "max"))
9980                 *quotap = RUNTIME_INF;
9981         else
9982                 return -EINVAL;
9983
9984         return 0;
9985 }
9986
9987 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
9988 static int cpu_max_show(struct seq_file *sf, void *v)
9989 {
9990         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
9991
9992         cpu_period_quota_print(sf, tg_get_cfs_period(tg), tg_get_cfs_quota(tg));
9993         return 0;
9994 }
9995
9996 static ssize_t cpu_max_write(struct kernfs_open_file *of,
9997                              char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
9998 {
9999         struct task_group *tg = css_tg(of_css(of));
10000         u64 period = tg_get_cfs_period(tg);
10001         u64 burst = tg->cfs_bandwidth.burst;
10002         u64 quota;
10003         int ret;
10004
10005         ret = cpu_period_quota_parse(buf, &period, &quota);
10006         if (!ret)
10007                 ret = tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota, burst);
10008         return ret ?: nbytes;
10009 }
10010 #endif
10011
10012 static struct cftype cpu_files[] = {
10013 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED_WEIGHT
10014         {
10015                 .name = "weight",
10016                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10017                 .read_u64 = cpu_weight_read_u64,
10018                 .write_u64 = cpu_weight_write_u64,
10019         },
10020         {
10021                 .name = "weight.nice",
10022                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10023                 .read_s64 = cpu_weight_nice_read_s64,
10024                 .write_s64 = cpu_weight_nice_write_s64,
10025         },
10026         {
10027                 .name = "idle",
10028                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10029                 .read_s64 = cpu_idle_read_s64,
10030                 .write_s64 = cpu_idle_write_s64,
10031         },
10032 #endif
10033 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
10034         {
10035                 .name = "max",
10036                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10037                 .seq_show = cpu_max_show,
10038                 .write = cpu_max_write,
10039         },
10040         {
10041                 .name = "max.burst",
10042                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10043                 .read_u64 = cpu_cfs_burst_read_u64,
10044                 .write_u64 = cpu_cfs_burst_write_u64,
10045         },
10046 #endif
10047 #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK_GROUP
10048         {
10049                 .name = "uclamp.min",
10050                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10051                 .seq_show = cpu_uclamp_min_show,
10052                 .write = cpu_uclamp_min_write,
10053         },
10054         {
10055                 .name = "uclamp.max",
10056                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
10057                 .seq_show = cpu_uclamp_max_show,
10058                 .write = cpu_uclamp_max_write,
10059         },
10060 #endif
10061         { }     /* terminate */
10062 };
10063
10064 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
10065         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
10066         .css_online     = cpu_cgroup_css_online,
10067         .css_offline    = cpu_cgroup_css_offline,
10068         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
10069         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
10070         .css_extra_stat_show = cpu_extra_stat_show,
10071         .css_local_stat_show = cpu_local_stat_show,
10072         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10073         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10074         .cancel_attach  = cpu_cgroup_cancel_attach,
10075         .legacy_cftypes = cpu_legacy_files,
10076         .dfl_cftypes    = cpu_files,
10077         .early_init     = true,
10078         .threaded       = true,
10079 };
10080
10081 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10082
10083 void dump_cpu_task(int cpu)
10084 {
10085         if (in_hardirq() && cpu == smp_processor_id()) {
10086                 struct pt_regs *regs;
10087
10088                 regs = get_irq_regs();
10089                 if (regs) {
10090                         show_regs(regs);
10091                         return;
10092                 }
10093         }
10094
10095         if (trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
10096                 return;
10097
10098         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
10099         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
10100 }
10101
10102 /*
10103  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
10104  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
10105  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
10106  * that remained on nice 0.
10107  *
10108  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
10109  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
10110  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
10111  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
10112  * the relative distance between them is ~25%.)
10113  */
10114 const int sched_prio_to_weight[40] = {
10115  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
10116  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
10117  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
10118  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
10119  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
10120  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
10121  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
10122  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
10123 };
10124
10125 /*
10126  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, pre-calculated.
10127  *
10128  * In cases where the weight does not change often, we can use the
10129  * pre-calculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
10130  * into multiplications:
10131  */
10132 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
10133  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
10134  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
10135  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
10136  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
10137  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
10138  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
10139  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
10140  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
10141 };
10142
10143 void call_trace_sched_update_nr_running(struct rq *rq, int count)
10144 {
10145         trace_sched_update_nr_running_tp(rq, count);
10146 }
10147
10148 #ifdef CONFIG_SCHED_MM_CID
10149
10150 /*
10151  * @cid_lock: Guarantee forward-progress of cid allocation.
10152  *
10153  * Concurrency ID allocation within a bitmap is mostly lock-free. The cid_lock
10154  * is only used when contention is detected by the lock-free allocation so
10155  * forward progress can be guaranteed.
10156  */
10157 DEFINE_RAW_SPINLOCK(cid_lock);
10158
10159 /*
10160  * @use_cid_lock: Select cid allocation behavior: lock-free vs spinlock.
10161  *
10162  * When @use_cid_lock is 0, the cid allocation is lock-free. When contention is
10163  * detected, it is set to 1 to ensure that all newly coming allocations are
10164  * serialized by @cid_lock until the allocation which detected contention
10165  * completes and sets @use_cid_lock back to 0. This guarantees forward progress
10166  * of a cid allocation.
10167  */
10168 int use_cid_lock;
10169
10170 /*
10171  * mm_cid remote-clear implements a lock-free algorithm to clear per-mm/cpu cid
10172  * concurrently with respect to the execution of the source runqueue context
10173  * switch.
10174  *
10175  * There is one basic properties we want to guarantee here:
10176  *
10177  * (1) Remote-clear should _never_ mark a per-cpu cid UNSET when it is actively
10178  * used by a task. That would lead to concurrent allocation of the cid and
10179  * userspace corruption.
10180  *
10181  * Provide this guarantee by introducing a Dekker memory ordering to guarantee
10182  * that a pair of loads observe at least one of a pair of stores, which can be
10183  * shown as:
10184  *
10185  *      X = Y = 0
10186  *
10187  *      w[X]=1          w[Y]=1
10188  *      MB              MB
10189  *      r[Y]=y          r[X]=x
10190  *
10191  * Which guarantees that x==0 && y==0 is impossible. But rather than using
10192  * values 0 and 1, this algorithm cares about specific state transitions of the
10193  * runqueue current task (as updated by the scheduler context switch), and the
10194  * per-mm/cpu cid value.
10195  *
10196  * Let's introduce task (Y) which has task->mm == mm and task (N) which has
10197  * task->mm != mm for the rest of the discussion. There are two scheduler state
10198  * transitions on context switch we care about:
10199  *
10200  * (TSA) Store to rq->curr with transition from (N) to (Y)
10201  *
10202  * (TSB) Store to rq->curr with transition from (Y) to (N)
10203  *
10204  * On the remote-clear side, there is one transition we care about:
10205  *
10206  * (TMA) cmpxchg to *pcpu_cid to set the LAZY flag
10207  *
10208  * There is also a transition to UNSET state which can be performed from all
10209  * sides (scheduler, remote-clear). It is always performed with a cmpxchg which
10210  * guarantees that only a single thread will succeed:
10211  *
10212  * (TMB) cmpxchg to *pcpu_cid to mark UNSET
10213  *
10214  * Just to be clear, what we do _not_ want to happen is a transition to UNSET
10215  * when a thread is actively using the cid (property (1)).
10216  *
10217  * Let's looks at the relevant combinations of TSA/TSB, and TMA transitions.
10218  *
10219  * Scenario A) (TSA)+(TMA) (from next task perspective)
10220  *
10221  * CPU0                                      CPU1
10222  *
10223  * Context switch CS-1                       Remote-clear
10224  *   - store to rq->curr: (N)->(Y) (TSA)     - cmpxchg to *pcpu_id to LAZY (TMA)
10225  *                                             (implied barrier after cmpxchg)
10226  *   - switch_mm_cid()
10227  *     - memory barrier (see switch_mm_cid()
10228  *       comment explaining how this barrier
10229  *       is combined with other scheduler
10230  *       barriers)
10231  *     - mm_cid_get (next)
10232  *       - READ_ONCE(*pcpu_cid)              - rcu_dereference(src_rq->curr)
10233  *
10234  * This Dekker ensures that either task (Y) is observed by the
10235  * rcu_dereference() or the LAZY flag is observed by READ_ONCE(), or both are
10236  * observed.
10237  *
10238  * If task (Y) store is observed by rcu_dereference(), it means that there is
10239  * still an active task on the cpu. Remote-clear will therefore not transition
10240  * to UNSET, which fulfills property (1).
10241  *
10242  * If task (Y) is not observed, but the lazy flag is observed by READ_ONCE(),
10243  * it will move its state to UNSET, which clears the percpu cid perhaps
10244  * uselessly (which is not an issue for correctness). Because task (Y) is not
10245  * observed, CPU1 can move ahead to set the state to UNSET. Because moving
10246  * state to UNSET is done with a cmpxchg expecting that the old state has the
10247  * LAZY flag set, only one thread will successfully UNSET.
10248  *
10249  * If both states (LAZY flag and task (Y)) are observed, the thread on CPU0
10250  * will observe the LAZY flag and transition to UNSET (perhaps uselessly), and
10251  * CPU1 will observe task (Y) and do nothing more, which is fine.
10252  *
10253  * What we are effectively preventing with this Dekker is a scenario where
10254  * neither LAZY flag nor store (Y) are observed, which would fail property (1)
10255  * because this would UNSET a cid which is actively used.
10256  */
10257
10258 void sched_mm_cid_migrate_from(struct task_struct *t)
10259 {
10260         t->migrate_from_cpu = task_cpu(t);
10261 }
10262
10263 static
10264 int __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(struct rq *src_rq,
10265                                           struct task_struct *t,
10266                                           struct mm_cid *src_pcpu_cid)
10267 {
10268         struct mm_struct *mm = t->mm;
10269         struct task_struct *src_task;
10270         int src_cid, last_mm_cid;
10271
10272         if (!mm)
10273                 return -1;
10274
10275         last_mm_cid = t->last_mm_cid;
10276         /*
10277          * If the migrated task has no last cid, or if the current
10278          * task on src rq uses the cid, it means the source cid does not need
10279          * to be moved to the destination cpu.
10280          */
10281         if (last_mm_cid == -1)
10282                 return -1;
10283         src_cid = READ_ONCE(src_pcpu_cid->cid);
10284         if (!mm_cid_is_valid(src_cid) || last_mm_cid != src_cid)
10285                 return -1;
10286
10287         /*
10288          * If we observe an active task using the mm on this rq, it means we
10289          * are not the last task to be migrated from this cpu for this mm, so
10290          * there is no need to move src_cid to the destination cpu.
10291          */
10292         guard(rcu)();
10293         src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
10294         if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
10295                 t->last_mm_cid = -1;
10296                 return -1;
10297         }
10298
10299         return src_cid;
10300 }
10301
10302 static
10303 int __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(struct rq *src_rq,
10304                                               struct task_struct *t,
10305                                               struct mm_cid *src_pcpu_cid,
10306                                               int src_cid)
10307 {
10308         struct task_struct *src_task;
10309         struct mm_struct *mm = t->mm;
10310         int lazy_cid;
10311
10312         if (src_cid == -1)
10313                 return -1;
10314
10315         /*
10316          * Attempt to clear the source cpu cid to move it to the destination
10317          * cpu.
10318          */
10319         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(src_cid);
10320         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &src_cid, lazy_cid))
10321                 return -1;
10322
10323         /*
10324          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
10325          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
10326          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
10327          * per-mm/cpu cid.
10328          *
10329          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
10330          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
10331          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
10332          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
10333          * load of per-mm/cpu cid.
10334          */
10335
10336         /*
10337          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
10338          * the lazy-put flag, this task will be responsible for transitioning
10339          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
10340          */
10341         scoped_guard (rcu) {
10342                 src_task = rcu_dereference(src_rq->curr);
10343                 if (READ_ONCE(src_task->mm_cid_active) && src_task->mm == mm) {
10344                         /*
10345                          * We observed an active task for this mm, there is therefore
10346                          * no point in moving this cid to the destination cpu.
10347                          */
10348                         t->last_mm_cid = -1;
10349                         return -1;
10350                 }
10351         }
10352
10353         /*
10354          * The src_cid is unused, so it can be unset.
10355          */
10356         if (!try_cmpxchg(&src_pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
10357                 return -1;
10358         WRITE_ONCE(src_pcpu_cid->recent_cid, MM_CID_UNSET);
10359         return src_cid;
10360 }
10361
10362 /*
10363  * Migration to dst cpu. Called with dst_rq lock held.
10364  * Interrupts are disabled, which keeps the window of cid ownership without the
10365  * source rq lock held small.
10366  */
10367 void sched_mm_cid_migrate_to(struct rq *dst_rq, struct task_struct *t)
10368 {
10369         struct mm_cid *src_pcpu_cid, *dst_pcpu_cid;
10370         struct mm_struct *mm = t->mm;
10371         int src_cid, src_cpu;
10372         bool dst_cid_is_set;
10373         struct rq *src_rq;
10374
10375         lockdep_assert_rq_held(dst_rq);
10376
10377         if (!mm)
10378                 return;
10379         src_cpu = t->migrate_from_cpu;
10380         if (src_cpu == -1) {
10381                 t->last_mm_cid = -1;
10382                 return;
10383         }
10384         /*
10385          * Move the src cid if the dst cid is unset. This keeps id
10386          * allocation closest to 0 in cases where few threads migrate around
10387          * many CPUs.
10388          *
10389          * If destination cid or recent cid is already set, we may have
10390          * to just clear the src cid to ensure compactness in frequent
10391          * migrations scenarios.
10392          *
10393          * It is not useful to clear the src cid when the number of threads is
10394          * greater or equal to the number of allowed CPUs, because user-space
10395          * can expect that the number of allowed cids can reach the number of
10396          * allowed CPUs.
10397          */
10398         dst_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu_of(dst_rq));
10399         dst_cid_is_set = !mm_cid_is_unset(READ_ONCE(dst_pcpu_cid->cid)) ||
10400                          !mm_cid_is_unset(READ_ONCE(dst_pcpu_cid->recent_cid));
10401         if (dst_cid_is_set && atomic_read(&mm->mm_users) >= READ_ONCE(mm->nr_cpus_allowed))
10402                 return;
10403         src_pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, src_cpu);
10404         src_rq = cpu_rq(src_cpu);
10405         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_fetch_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid);
10406         if (src_cid == -1)
10407                 return;
10408         src_cid = __sched_mm_cid_migrate_from_try_steal_cid(src_rq, t, src_pcpu_cid,
10409                                                             src_cid);
10410         if (src_cid == -1)
10411                 return;
10412         if (dst_cid_is_set) {
10413                 __mm_cid_put(mm, src_cid);
10414                 return;
10415         }
10416         /* Move src_cid to dst cpu. */
10417         mm_cid_snapshot_time(dst_rq, mm);
10418         WRITE_ONCE(dst_pcpu_cid->cid, src_cid);
10419         WRITE_ONCE(dst_pcpu_cid->recent_cid, src_cid);
10420 }
10421
10422 static void sched_mm_cid_remote_clear(struct mm_struct *mm, struct mm_cid *pcpu_cid,
10423                                       int cpu)
10424 {
10425         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
10426         struct task_struct *t;
10427         int cid, lazy_cid;
10428
10429         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
10430         if (!mm_cid_is_valid(cid))
10431                 return;
10432
10433         /*
10434          * Clear the cpu cid if it is set to keep cid allocation compact.  If
10435          * there happens to be other tasks left on the source cpu using this
10436          * mm, the next task using this mm will reallocate its cid on context
10437          * switch.
10438          */
10439         lazy_cid = mm_cid_set_lazy_put(cid);
10440         if (!try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &cid, lazy_cid))
10441                 return;
10442
10443         /*
10444          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
10445          * rq->curr->mm matches the scheduler barrier in context_switch()
10446          * between store to rq->curr and load of prev and next task's
10447          * per-mm/cpu cid.
10448          *
10449          * The implicit barrier after cmpxchg per-mm/cpu cid before loading
10450          * rq->curr->mm_cid_active matches the barrier in
10451          * sched_mm_cid_exit_signals(), sched_mm_cid_before_execve(), and
10452          * sched_mm_cid_after_execve() between store to t->mm_cid_active and
10453          * load of per-mm/cpu cid.
10454          */
10455
10456         /*
10457          * If we observe an active task using the mm on this rq after setting
10458          * the lazy-put flag, that task will be responsible for transitioning
10459          * from lazy-put flag set to MM_CID_UNSET.
10460          */
10461         scoped_guard (rcu) {
10462                 t = rcu_dereference(rq->curr);
10463                 if (READ_ONCE(t->mm_cid_active) && t->mm == mm)
10464                         return;
10465         }
10466
10467         /*
10468          * The cid is unused, so it can be unset.
10469          * Disable interrupts to keep the window of cid ownership without rq
10470          * lock small.
10471          */
10472         scoped_guard (irqsave) {
10473                 if (try_cmpxchg(&pcpu_cid->cid, &lazy_cid, MM_CID_UNSET))
10474                         __mm_cid_put(mm, cid);
10475         }
10476 }
10477
10478 static void sched_mm_cid_remote_clear_old(struct mm_struct *mm, int cpu)
10479 {
10480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
10481         struct mm_cid *pcpu_cid;
10482         struct task_struct *curr;
10483         u64 rq_clock;
10484
10485         /*
10486          * rq->clock load is racy on 32-bit but one spurious clear once in a
10487          * while is irrelevant.
10488          */
10489         rq_clock = READ_ONCE(rq->clock);
10490         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
10491
10492         /*
10493          * In order to take care of infrequently scheduled tasks, bump the time
10494          * snapshot associated with this cid if an active task using the mm is
10495          * observed on this rq.
10496          */
10497         scoped_guard (rcu) {
10498                 curr = rcu_dereference(rq->curr);
10499                 if (READ_ONCE(curr->mm_cid_active) && curr->mm == mm) {
10500                         WRITE_ONCE(pcpu_cid->time, rq_clock);
10501                         return;
10502                 }
10503         }
10504
10505         if (rq_clock < pcpu_cid->time + SCHED_MM_CID_PERIOD_NS)
10506                 return;
10507         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
10508 }
10509
10510 static void sched_mm_cid_remote_clear_weight(struct mm_struct *mm, int cpu,
10511                                              int weight)
10512 {
10513         struct mm_cid *pcpu_cid;
10514         int cid;
10515
10516         pcpu_cid = per_cpu_ptr(mm->pcpu_cid, cpu);
10517         cid = READ_ONCE(pcpu_cid->cid);
10518         if (!mm_cid_is_valid(cid) || cid < weight)
10519                 return;
10520         sched_mm_cid_remote_clear(mm, pcpu_cid, cpu);
10521 }
10522
10523 static void task_mm_cid_work(struct callback_head *work)
10524 {
10525         unsigned long now = jiffies, old_scan, next_scan;
10526         struct task_struct *t = current;
10527         struct cpumask *cidmask;
10528         struct mm_struct *mm;
10529         int weight, cpu;
10530
10531         SCHED_WARN_ON(t != container_of(work, struct task_struct, cid_work));
10532
10533         work->next = work;      /* Prevent double-add */
10534         if (t->flags & PF_EXITING)
10535                 return;
10536         mm = t->mm;
10537         if (!mm)
10538                 return;
10539         old_scan = READ_ONCE(mm->mm_cid_next_scan);
10540         next_scan = now + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
10541         if (!old_scan) {
10542                 unsigned long res;
10543
10544                 res = cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, old_scan, next_scan);
10545                 if (res != old_scan)
10546                         old_scan = res;
10547                 else
10548                         old_scan = next_scan;
10549         }
10550         if (time_before(now, old_scan))
10551                 return;
10552         if (!try_cmpxchg(&mm->mm_cid_next_scan, &old_scan, next_scan))
10553                 return;
10554         cidmask = mm_cidmask(mm);
10555         /* Clear cids that were not recently used. */
10556         for_each_possible_cpu(cpu)
10557                 sched_mm_cid_remote_clear_old(mm, cpu);
10558         weight = cpumask_weight(cidmask);
10559         /*
10560          * Clear cids that are greater or equal to the cidmask weight to
10561          * recompact it.
10562          */
10563         for_each_possible_cpu(cpu)
10564                 sched_mm_cid_remote_clear_weight(mm, cpu, weight);
10565 }
10566
10567 void init_sched_mm_cid(struct task_struct *t)
10568 {
10569         struct mm_struct *mm = t->mm;
10570         int mm_users = 0;
10571
10572         if (mm) {
10573                 mm_users = atomic_read(&mm->mm_users);
10574                 if (mm_users == 1)
10575                         mm->mm_cid_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(MM_CID_SCAN_DELAY);
10576         }
10577         t->cid_work.next = &t->cid_work;        /* Protect against double add */
10578         init_task_work(&t->cid_work, task_mm_cid_work);
10579 }
10580
10581 void task_tick_mm_cid(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
10582 {
10583         struct callback_head *work = &curr->cid_work;
10584         unsigned long now = jiffies;
10585
10586         if (!curr->mm || (curr->flags & (PF_EXITING | PF_KTHREAD)) ||
10587             work->next != work)
10588                 return;
10589         if (time_before(now, READ_ONCE(curr->mm->mm_cid_next_scan)))
10590                 return;
10591
10592         /* No page allocation under rq lock */
10593         task_work_add(curr, work, TWA_RESUME | TWAF_NO_ALLOC);
10594 }
10595
10596 void sched_mm_cid_exit_signals(struct task_struct *t)
10597 {
10598         struct mm_struct *mm = t->mm;
10599         struct rq *rq;
10600
10601         if (!mm)
10602                 return;
10603
10604         preempt_disable();
10605         rq = this_rq();
10606         guard(rq_lock_irqsave)(rq);
10607         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
10608         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
10609         /*
10610          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
10611          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
10612          */
10613         smp_mb();
10614         mm_cid_put(mm);
10615         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
10616 }
10617
10618 void sched_mm_cid_before_execve(struct task_struct *t)
10619 {
10620         struct mm_struct *mm = t->mm;
10621         struct rq *rq;
10622
10623         if (!mm)
10624                 return;
10625
10626         preempt_disable();
10627         rq = this_rq();
10628         guard(rq_lock_irqsave)(rq);
10629         preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
10630         WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 0);
10631         /*
10632          * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
10633          * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
10634          */
10635         smp_mb();
10636         mm_cid_put(mm);
10637         t->last_mm_cid = t->mm_cid = -1;
10638 }
10639
10640 void sched_mm_cid_after_execve(struct task_struct *t)
10641 {
10642         struct mm_struct *mm = t->mm;
10643         struct rq *rq;
10644
10645         if (!mm)
10646                 return;
10647
10648         preempt_disable();
10649         rq = this_rq();
10650         scoped_guard (rq_lock_irqsave, rq) {
10651                 preempt_enable_no_resched();    /* holding spinlock */
10652                 WRITE_ONCE(t->mm_cid_active, 1);
10653                 /*
10654                  * Store t->mm_cid_active before loading per-mm/cpu cid.
10655                  * Matches barrier in sched_mm_cid_remote_clear_old().
10656                  */
10657                 smp_mb();
10658                 t->last_mm_cid = t->mm_cid = mm_cid_get(rq, t, mm);
10659         }
10660         rseq_set_notify_resume(t);
10661 }
10662
10663 void sched_mm_cid_fork(struct task_struct *t)
10664 {
10665         WARN_ON_ONCE(!t->mm || t->mm_cid != -1);
10666         t->mm_cid_active = 1;
10667 }
10668 #endif
10669
10670 #ifdef CONFIG_SCHED_CLASS_EXT
10671 void sched_deq_and_put_task(struct task_struct *p, int queue_flags,
10672                             struct sched_enq_and_set_ctx *ctx)
10673 {
10674         struct rq *rq = task_rq(p);
10675
10676         lockdep_assert_rq_held(rq);
10677
10678         *ctx = (struct sched_enq_and_set_ctx){
10679                 .p = p,
10680                 .queue_flags = queue_flags,
10681                 .queued = task_on_rq_queued(p),
10682                 .running = task_current(rq, p),
10683         };
10684
10685         update_rq_clock(rq);
10686         if (ctx->queued)
10687                 dequeue_task(rq, p, queue_flags | DEQUEUE_NOCLOCK);
10688         if (ctx->running)
10689                 put_prev_task(rq, p);
10690 }
10691
10692 void sched_enq_and_set_task(struct sched_enq_and_set_ctx *ctx)
10693 {
10694         struct rq *rq = task_rq(ctx->p);
10695
10696         lockdep_assert_rq_held(rq);
10697
10698         if (ctx->queued)
10699                 enqueue_task(rq, ctx->p, ctx->queue_flags | ENQUEUE_NOCLOCK);
10700         if (ctx->running)
10701                 set_next_task(rq, ctx->p);
10702 }
10703 #endif  /* CONFIG_SCHED_CLASS_EXT */
This page took 0.624515 seconds and 4 git commands to generate.