Merge tag 'for-4.19/block-20180812' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux] / include / linux / sched.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _LINUX_SCHED_H
3 #define _LINUX_SCHED_H
4
5 /*
6  * Define 'struct task_struct' and provide the main scheduler
7  * APIs (schedule(), wakeup variants, etc.)
8  */
9
10 #include <uapi/linux/sched.h>
11
12 #include <asm/current.h>
13
14 #include <linux/pid.h>
15 #include <linux/sem.h>
16 #include <linux/shm.h>
17 #include <linux/kcov.h>
18 #include <linux/mutex.h>
19 #include <linux/plist.h>
20 #include <linux/hrtimer.h>
21 #include <linux/seccomp.h>
22 #include <linux/nodemask.h>
23 #include <linux/rcupdate.h>
24 #include <linux/resource.h>
25 #include <linux/latencytop.h>
26 #include <linux/sched/prio.h>
27 #include <linux/signal_types.h>
28 #include <linux/mm_types_task.h>
29 #include <linux/task_io_accounting.h>
30 #include <linux/rseq.h>
31
32 /* task_struct member predeclarations (sorted alphabetically): */
33 struct audit_context;
34 struct backing_dev_info;
35 struct bio_list;
36 struct blk_plug;
37 struct cfs_rq;
38 struct fs_struct;
39 struct futex_pi_state;
40 struct io_context;
41 struct mempolicy;
42 struct nameidata;
43 struct nsproxy;
44 struct perf_event_context;
45 struct pid_namespace;
46 struct pipe_inode_info;
47 struct rcu_node;
48 struct reclaim_state;
49 struct robust_list_head;
50 struct sched_attr;
51 struct sched_param;
52 struct seq_file;
53 struct sighand_struct;
54 struct signal_struct;
55 struct task_delay_info;
56 struct task_group;
57
58 /*
59  * Task state bitmask. NOTE! These bits are also
60  * encoded in fs/proc/array.c: get_task_state().
61  *
62  * We have two separate sets of flags: task->state
63  * is about runnability, while task->exit_state are
64  * about the task exiting. Confusing, but this way
65  * modifying one set can't modify the other one by
66  * mistake.
67  */
68
69 /* Used in tsk->state: */
70 #define TASK_RUNNING                    0x0000
71 #define TASK_INTERRUPTIBLE              0x0001
72 #define TASK_UNINTERRUPTIBLE            0x0002
73 #define __TASK_STOPPED                  0x0004
74 #define __TASK_TRACED                   0x0008
75 /* Used in tsk->exit_state: */
76 #define EXIT_DEAD                       0x0010
77 #define EXIT_ZOMBIE                     0x0020
78 #define EXIT_TRACE                      (EXIT_ZOMBIE | EXIT_DEAD)
79 /* Used in tsk->state again: */
80 #define TASK_PARKED                     0x0040
81 #define TASK_DEAD                       0x0080
82 #define TASK_WAKEKILL                   0x0100
83 #define TASK_WAKING                     0x0200
84 #define TASK_NOLOAD                     0x0400
85 #define TASK_NEW                        0x0800
86 #define TASK_STATE_MAX                  0x1000
87
88 /* Convenience macros for the sake of set_current_state: */
89 #define TASK_KILLABLE                   (TASK_WAKEKILL | TASK_UNINTERRUPTIBLE)
90 #define TASK_STOPPED                    (TASK_WAKEKILL | __TASK_STOPPED)
91 #define TASK_TRACED                     (TASK_WAKEKILL | __TASK_TRACED)
92
93 #define TASK_IDLE                       (TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_NOLOAD)
94
95 /* Convenience macros for the sake of wake_up(): */
96 #define TASK_NORMAL                     (TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE)
97
98 /* get_task_state(): */
99 #define TASK_REPORT                     (TASK_RUNNING | TASK_INTERRUPTIBLE | \
100                                          TASK_UNINTERRUPTIBLE | __TASK_STOPPED | \
101                                          __TASK_TRACED | EXIT_DEAD | EXIT_ZOMBIE | \
102                                          TASK_PARKED)
103
104 #define task_is_traced(task)            ((task->state & __TASK_TRACED) != 0)
105
106 #define task_is_stopped(task)           ((task->state & __TASK_STOPPED) != 0)
107
108 #define task_is_stopped_or_traced(task) ((task->state & (__TASK_STOPPED | __TASK_TRACED)) != 0)
109
110 #define task_contributes_to_load(task)  ((task->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE) != 0 && \
111                                          (task->flags & PF_FROZEN) == 0 && \
112                                          (task->state & TASK_NOLOAD) == 0)
113
114 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
115
116 /*
117  * Special states are those that do not use the normal wait-loop pattern. See
118  * the comment with set_special_state().
119  */
120 #define is_special_task_state(state)                            \
121         ((state) & (__TASK_STOPPED | __TASK_TRACED | TASK_PARKED | TASK_DEAD))
122
123 #define __set_current_state(state_value)                        \
124         do {                                                    \
125                 WARN_ON_ONCE(is_special_task_state(state_value));\
126                 current->task_state_change = _THIS_IP_;         \
127                 current->state = (state_value);                 \
128         } while (0)
129
130 #define set_current_state(state_value)                          \
131         do {                                                    \
132                 WARN_ON_ONCE(is_special_task_state(state_value));\
133                 current->task_state_change = _THIS_IP_;         \
134                 smp_store_mb(current->state, (state_value));    \
135         } while (0)
136
137 #define set_special_state(state_value)                                  \
138         do {                                                            \
139                 unsigned long flags; /* may shadow */                   \
140                 WARN_ON_ONCE(!is_special_task_state(state_value));      \
141                 raw_spin_lock_irqsave(&current->pi_lock, flags);        \
142                 current->task_state_change = _THIS_IP_;                 \
143                 current->state = (state_value);                         \
144                 raw_spin_unlock_irqrestore(&current->pi_lock, flags);   \
145         } while (0)
146 #else
147 /*
148  * set_current_state() includes a barrier so that the write of current->state
149  * is correctly serialised wrt the caller's subsequent test of whether to
150  * actually sleep:
151  *
152  *   for (;;) {
153  *      set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
154  *      if (!need_sleep)
155  *              break;
156  *
157  *      schedule();
158  *   }
159  *   __set_current_state(TASK_RUNNING);
160  *
161  * If the caller does not need such serialisation (because, for instance, the
162  * condition test and condition change and wakeup are under the same lock) then
163  * use __set_current_state().
164  *
165  * The above is typically ordered against the wakeup, which does:
166  *
167  *   need_sleep = false;
168  *   wake_up_state(p, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
169  *
170  * where wake_up_state() executes a full memory barrier before accessing the
171  * task state.
172  *
173  * Wakeup will do: if (@state & p->state) p->state = TASK_RUNNING, that is,
174  * once it observes the TASK_UNINTERRUPTIBLE store the waking CPU can issue a
175  * TASK_RUNNING store which can collide with __set_current_state(TASK_RUNNING).
176  *
177  * However, with slightly different timing the wakeup TASK_RUNNING store can
178  * also collide with the TASK_UNINTERRUPTIBLE store. Loosing that store is not
179  * a problem either because that will result in one extra go around the loop
180  * and our @cond test will save the day.
181  *
182  * Also see the comments of try_to_wake_up().
183  */
184 #define __set_current_state(state_value)                                \
185         current->state = (state_value)
186
187 #define set_current_state(state_value)                                  \
188         smp_store_mb(current->state, (state_value))
189
190 /*
191  * set_special_state() should be used for those states when the blocking task
192  * can not use the regular condition based wait-loop. In that case we must
193  * serialize against wakeups such that any possible in-flight TASK_RUNNING stores
194  * will not collide with our state change.
195  */
196 #define set_special_state(state_value)                                  \
197         do {                                                            \
198                 unsigned long flags; /* may shadow */                   \
199                 raw_spin_lock_irqsave(&current->pi_lock, flags);        \
200                 current->state = (state_value);                         \
201                 raw_spin_unlock_irqrestore(&current->pi_lock, flags);   \
202         } while (0)
203
204 #endif
205
206 /* Task command name length: */
207 #define TASK_COMM_LEN                   16
208
209 extern void scheduler_tick(void);
210
211 #define MAX_SCHEDULE_TIMEOUT            LONG_MAX
212
213 extern long schedule_timeout(long timeout);
214 extern long schedule_timeout_interruptible(long timeout);
215 extern long schedule_timeout_killable(long timeout);
216 extern long schedule_timeout_uninterruptible(long timeout);
217 extern long schedule_timeout_idle(long timeout);
218 asmlinkage void schedule(void);
219 extern void schedule_preempt_disabled(void);
220
221 extern int __must_check io_schedule_prepare(void);
222 extern void io_schedule_finish(int token);
223 extern long io_schedule_timeout(long timeout);
224 extern void io_schedule(void);
225
226 /**
227  * struct prev_cputime - snapshot of system and user cputime
228  * @utime: time spent in user mode
229  * @stime: time spent in system mode
230  * @lock: protects the above two fields
231  *
232  * Stores previous user/system time values such that we can guarantee
233  * monotonicity.
234  */
235 struct prev_cputime {
236 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
237         u64                             utime;
238         u64                             stime;
239         raw_spinlock_t                  lock;
240 #endif
241 };
242
243 /**
244  * struct task_cputime - collected CPU time counts
245  * @utime:              time spent in user mode, in nanoseconds
246  * @stime:              time spent in kernel mode, in nanoseconds
247  * @sum_exec_runtime:   total time spent on the CPU, in nanoseconds
248  *
249  * This structure groups together three kinds of CPU time that are tracked for
250  * threads and thread groups.  Most things considering CPU time want to group
251  * these counts together and treat all three of them in parallel.
252  */
253 struct task_cputime {
254         u64                             utime;
255         u64                             stime;
256         unsigned long long              sum_exec_runtime;
257 };
258
259 /* Alternate field names when used on cache expirations: */
260 #define virt_exp                        utime
261 #define prof_exp                        stime
262 #define sched_exp                       sum_exec_runtime
263
264 enum vtime_state {
265         /* Task is sleeping or running in a CPU with VTIME inactive: */
266         VTIME_INACTIVE = 0,
267         /* Task runs in userspace in a CPU with VTIME active: */
268         VTIME_USER,
269         /* Task runs in kernelspace in a CPU with VTIME active: */
270         VTIME_SYS,
271 };
272
273 struct vtime {
274         seqcount_t              seqcount;
275         unsigned long long      starttime;
276         enum vtime_state        state;
277         u64                     utime;
278         u64                     stime;
279         u64                     gtime;
280 };
281
282 struct sched_info {
283 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
284         /* Cumulative counters: */
285
286         /* # of times we have run on this CPU: */
287         unsigned long                   pcount;
288
289         /* Time spent waiting on a runqueue: */
290         unsigned long long              run_delay;
291
292         /* Timestamps: */
293
294         /* When did we last run on a CPU? */
295         unsigned long long              last_arrival;
296
297         /* When were we last queued to run? */
298         unsigned long long              last_queued;
299
300 #endif /* CONFIG_SCHED_INFO */
301 };
302
303 /*
304  * Integer metrics need fixed point arithmetic, e.g., sched/fair
305  * has a few: load, load_avg, util_avg, freq, and capacity.
306  *
307  * We define a basic fixed point arithmetic range, and then formalize
308  * all these metrics based on that basic range.
309  */
310 # define SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT         10
311 # define SCHED_FIXEDPOINT_SCALE         (1L << SCHED_FIXEDPOINT_SHIFT)
312
313 struct load_weight {
314         unsigned long                   weight;
315         u32                             inv_weight;
316 };
317
318 /**
319  * struct util_est - Estimation utilization of FAIR tasks
320  * @enqueued: instantaneous estimated utilization of a task/cpu
321  * @ewma:     the Exponential Weighted Moving Average (EWMA)
322  *            utilization of a task
323  *
324  * Support data structure to track an Exponential Weighted Moving Average
325  * (EWMA) of a FAIR task's utilization. New samples are added to the moving
326  * average each time a task completes an activation. Sample's weight is chosen
327  * so that the EWMA will be relatively insensitive to transient changes to the
328  * task's workload.
329  *
330  * The enqueued attribute has a slightly different meaning for tasks and cpus:
331  * - task:   the task's util_avg at last task dequeue time
332  * - cfs_rq: the sum of util_est.enqueued for each RUNNABLE task on that CPU
333  * Thus, the util_est.enqueued of a task represents the contribution on the
334  * estimated utilization of the CPU where that task is currently enqueued.
335  *
336  * Only for tasks we track a moving average of the past instantaneous
337  * estimated utilization. This allows to absorb sporadic drops in utilization
338  * of an otherwise almost periodic task.
339  */
340 struct util_est {
341         unsigned int                    enqueued;
342         unsigned int                    ewma;
343 #define UTIL_EST_WEIGHT_SHIFT           2
344 } __attribute__((__aligned__(sizeof(u64))));
345
346 /*
347  * The load_avg/util_avg accumulates an infinite geometric series
348  * (see __update_load_avg() in kernel/sched/fair.c).
349  *
350  * [load_avg definition]
351  *
352  *   load_avg = runnable% * scale_load_down(load)
353  *
354  * where runnable% is the time ratio that a sched_entity is runnable.
355  * For cfs_rq, it is the aggregated load_avg of all runnable and
356  * blocked sched_entities.
357  *
358  * load_avg may also take frequency scaling into account:
359  *
360  *   load_avg = runnable% * scale_load_down(load) * freq%
361  *
362  * where freq% is the CPU frequency normalized to the highest frequency.
363  *
364  * [util_avg definition]
365  *
366  *   util_avg = running% * SCHED_CAPACITY_SCALE
367  *
368  * where running% is the time ratio that a sched_entity is running on
369  * a CPU. For cfs_rq, it is the aggregated util_avg of all runnable
370  * and blocked sched_entities.
371  *
372  * util_avg may also factor frequency scaling and CPU capacity scaling:
373  *
374  *   util_avg = running% * SCHED_CAPACITY_SCALE * freq% * capacity%
375  *
376  * where freq% is the same as above, and capacity% is the CPU capacity
377  * normalized to the greatest capacity (due to uarch differences, etc).
378  *
379  * N.B., the above ratios (runnable%, running%, freq%, and capacity%)
380  * themselves are in the range of [0, 1]. To do fixed point arithmetics,
381  * we therefore scale them to as large a range as necessary. This is for
382  * example reflected by util_avg's SCHED_CAPACITY_SCALE.
383  *
384  * [Overflow issue]
385  *
386  * The 64-bit load_sum can have 4353082796 (=2^64/47742/88761) entities
387  * with the highest load (=88761), always runnable on a single cfs_rq,
388  * and should not overflow as the number already hits PID_MAX_LIMIT.
389  *
390  * For all other cases (including 32-bit kernels), struct load_weight's
391  * weight will overflow first before we do, because:
392  *
393  *    Max(load_avg) <= Max(load.weight)
394  *
395  * Then it is the load_weight's responsibility to consider overflow
396  * issues.
397  */
398 struct sched_avg {
399         u64                             last_update_time;
400         u64                             load_sum;
401         u64                             runnable_load_sum;
402         u32                             util_sum;
403         u32                             period_contrib;
404         unsigned long                   load_avg;
405         unsigned long                   runnable_load_avg;
406         unsigned long                   util_avg;
407         struct util_est                 util_est;
408 } ____cacheline_aligned;
409
410 struct sched_statistics {
411 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
412         u64                             wait_start;
413         u64                             wait_max;
414         u64                             wait_count;
415         u64                             wait_sum;
416         u64                             iowait_count;
417         u64                             iowait_sum;
418
419         u64                             sleep_start;
420         u64                             sleep_max;
421         s64                             sum_sleep_runtime;
422
423         u64                             block_start;
424         u64                             block_max;
425         u64                             exec_max;
426         u64                             slice_max;
427
428         u64                             nr_migrations_cold;
429         u64                             nr_failed_migrations_affine;
430         u64                             nr_failed_migrations_running;
431         u64                             nr_failed_migrations_hot;
432         u64                             nr_forced_migrations;
433
434         u64                             nr_wakeups;
435         u64                             nr_wakeups_sync;
436         u64                             nr_wakeups_migrate;
437         u64                             nr_wakeups_local;
438         u64                             nr_wakeups_remote;
439         u64                             nr_wakeups_affine;
440         u64                             nr_wakeups_affine_attempts;
441         u64                             nr_wakeups_passive;
442         u64                             nr_wakeups_idle;
443 #endif
444 };
445
446 struct sched_entity {
447         /* For load-balancing: */
448         struct load_weight              load;
449         unsigned long                   runnable_weight;
450         struct rb_node                  run_node;
451         struct list_head                group_node;
452         unsigned int                    on_rq;
453
454         u64                             exec_start;
455         u64                             sum_exec_runtime;
456         u64                             vruntime;
457         u64                             prev_sum_exec_runtime;
458
459         u64                             nr_migrations;
460
461         struct sched_statistics         statistics;
462
463 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
464         int                             depth;
465         struct sched_entity             *parent;
466         /* rq on which this entity is (to be) queued: */
467         struct cfs_rq                   *cfs_rq;
468         /* rq "owned" by this entity/group: */
469         struct cfs_rq                   *my_q;
470 #endif
471
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         /*
474          * Per entity load average tracking.
475          *
476          * Put into separate cache line so it does not
477          * collide with read-mostly values above.
478          */
479         struct sched_avg                avg;
480 #endif
481 };
482
483 struct sched_rt_entity {
484         struct list_head                run_list;
485         unsigned long                   timeout;
486         unsigned long                   watchdog_stamp;
487         unsigned int                    time_slice;
488         unsigned short                  on_rq;
489         unsigned short                  on_list;
490
491         struct sched_rt_entity          *back;
492 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
493         struct sched_rt_entity          *parent;
494         /* rq on which this entity is (to be) queued: */
495         struct rt_rq                    *rt_rq;
496         /* rq "owned" by this entity/group: */
497         struct rt_rq                    *my_q;
498 #endif
499 } __randomize_layout;
500
501 struct sched_dl_entity {
502         struct rb_node                  rb_node;
503
504         /*
505          * Original scheduling parameters. Copied here from sched_attr
506          * during sched_setattr(), they will remain the same until
507          * the next sched_setattr().
508          */
509         u64                             dl_runtime;     /* Maximum runtime for each instance    */
510         u64                             dl_deadline;    /* Relative deadline of each instance   */
511         u64                             dl_period;      /* Separation of two instances (period) */
512         u64                             dl_bw;          /* dl_runtime / dl_period               */
513         u64                             dl_density;     /* dl_runtime / dl_deadline             */
514
515         /*
516          * Actual scheduling parameters. Initialized with the values above,
517          * they are continously updated during task execution. Note that
518          * the remaining runtime could be < 0 in case we are in overrun.
519          */
520         s64                             runtime;        /* Remaining runtime for this instance  */
521         u64                             deadline;       /* Absolute deadline for this instance  */
522         unsigned int                    flags;          /* Specifying the scheduler behaviour   */
523
524         /*
525          * Some bool flags:
526          *
527          * @dl_throttled tells if we exhausted the runtime. If so, the
528          * task has to wait for a replenishment to be performed at the
529          * next firing of dl_timer.
530          *
531          * @dl_boosted tells if we are boosted due to DI. If so we are
532          * outside bandwidth enforcement mechanism (but only until we
533          * exit the critical section);
534          *
535          * @dl_yielded tells if task gave up the CPU before consuming
536          * all its available runtime during the last job.
537          *
538          * @dl_non_contending tells if the task is inactive while still
539          * contributing to the active utilization. In other words, it
540          * indicates if the inactive timer has been armed and its handler
541          * has not been executed yet. This flag is useful to avoid race
542          * conditions between the inactive timer handler and the wakeup
543          * code.
544          *
545          * @dl_overrun tells if the task asked to be informed about runtime
546          * overruns.
547          */
548         unsigned int                    dl_throttled      : 1;
549         unsigned int                    dl_boosted        : 1;
550         unsigned int                    dl_yielded        : 1;
551         unsigned int                    dl_non_contending : 1;
552         unsigned int                    dl_overrun        : 1;
553
554         /*
555          * Bandwidth enforcement timer. Each -deadline task has its
556          * own bandwidth to be enforced, thus we need one timer per task.
557          */
558         struct hrtimer                  dl_timer;
559
560         /*
561          * Inactive timer, responsible for decreasing the active utilization
562          * at the "0-lag time". When a -deadline task blocks, it contributes
563          * to GRUB's active utilization until the "0-lag time", hence a
564          * timer is needed to decrease the active utilization at the correct
565          * time.
566          */
567         struct hrtimer inactive_timer;
568 };
569
570 union rcu_special {
571         struct {
572                 u8                      blocked;
573                 u8                      need_qs;
574                 u8                      exp_need_qs;
575
576                 /* Otherwise the compiler can store garbage here: */
577                 u8                      pad;
578         } b; /* Bits. */
579         u32 s; /* Set of bits. */
580 };
581
582 enum perf_event_task_context {
583         perf_invalid_context = -1,
584         perf_hw_context = 0,
585         perf_sw_context,
586         perf_nr_task_contexts,
587 };
588
589 struct wake_q_node {
590         struct wake_q_node *next;
591 };
592
593 struct task_struct {
594 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
595         /*
596          * For reasons of header soup (see current_thread_info()), this
597          * must be the first element of task_struct.
598          */
599         struct thread_info              thread_info;
600 #endif
601         /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped: */
602         volatile long                   state;
603
604         /*
605          * This begins the randomizable portion of task_struct. Only
606          * scheduling-critical items should be added above here.
607          */
608         randomized_struct_fields_start
609
610         void                            *stack;
611         atomic_t                        usage;
612         /* Per task flags (PF_*), defined further below: */
613         unsigned int                    flags;
614         unsigned int                    ptrace;
615
616 #ifdef CONFIG_SMP
617         struct llist_node               wake_entry;
618         int                             on_cpu;
619 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
620         /* Current CPU: */
621         unsigned int                    cpu;
622 #endif
623         unsigned int                    wakee_flips;
624         unsigned long                   wakee_flip_decay_ts;
625         struct task_struct              *last_wakee;
626
627         /*
628          * recent_used_cpu is initially set as the last CPU used by a task
629          * that wakes affine another task. Waker/wakee relationships can
630          * push tasks around a CPU where each wakeup moves to the next one.
631          * Tracking a recently used CPU allows a quick search for a recently
632          * used CPU that may be idle.
633          */
634         int                             recent_used_cpu;
635         int                             wake_cpu;
636 #endif
637         int                             on_rq;
638
639         int                             prio;
640         int                             static_prio;
641         int                             normal_prio;
642         unsigned int                    rt_priority;
643
644         const struct sched_class        *sched_class;
645         struct sched_entity             se;
646         struct sched_rt_entity          rt;
647 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
648         struct task_group               *sched_task_group;
649 #endif
650         struct sched_dl_entity          dl;
651
652 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
653         /* List of struct preempt_notifier: */
654         struct hlist_head               preempt_notifiers;
655 #endif
656
657 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
658         unsigned int                    btrace_seq;
659 #endif
660
661         unsigned int                    policy;
662         int                             nr_cpus_allowed;
663         cpumask_t                       cpus_allowed;
664
665 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
666         int                             rcu_read_lock_nesting;
667         union rcu_special               rcu_read_unlock_special;
668         struct list_head                rcu_node_entry;
669         struct rcu_node                 *rcu_blocked_node;
670 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
671
672 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
673         unsigned long                   rcu_tasks_nvcsw;
674         u8                              rcu_tasks_holdout;
675         u8                              rcu_tasks_idx;
676         int                             rcu_tasks_idle_cpu;
677         struct list_head                rcu_tasks_holdout_list;
678 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
679
680         struct sched_info               sched_info;
681
682         struct list_head                tasks;
683 #ifdef CONFIG_SMP
684         struct plist_node               pushable_tasks;
685         struct rb_node                  pushable_dl_tasks;
686 #endif
687
688         struct mm_struct                *mm;
689         struct mm_struct                *active_mm;
690
691         /* Per-thread vma caching: */
692         struct vmacache                 vmacache;
693
694 #ifdef SPLIT_RSS_COUNTING
695         struct task_rss_stat            rss_stat;
696 #endif
697         int                             exit_state;
698         int                             exit_code;
699         int                             exit_signal;
700         /* The signal sent when the parent dies: */
701         int                             pdeath_signal;
702         /* JOBCTL_*, siglock protected: */
703         unsigned long                   jobctl;
704
705         /* Used for emulating ABI behavior of previous Linux versions: */
706         unsigned int                    personality;
707
708         /* Scheduler bits, serialized by scheduler locks: */
709         unsigned                        sched_reset_on_fork:1;
710         unsigned                        sched_contributes_to_load:1;
711         unsigned                        sched_migrated:1;
712         unsigned                        sched_remote_wakeup:1;
713         /* Force alignment to the next boundary: */
714         unsigned                        :0;
715
716         /* Unserialized, strictly 'current' */
717
718         /* Bit to tell LSMs we're in execve(): */
719         unsigned                        in_execve:1;
720         unsigned                        in_iowait:1;
721 #ifndef TIF_RESTORE_SIGMASK
722         unsigned                        restore_sigmask:1;
723 #endif
724 #ifdef CONFIG_MEMCG
725         unsigned                        memcg_may_oom:1;
726 #ifndef CONFIG_SLOB
727         unsigned                        memcg_kmem_skip_account:1;
728 #endif
729 #endif
730 #ifdef CONFIG_COMPAT_BRK
731         unsigned                        brk_randomized:1;
732 #endif
733 #ifdef CONFIG_CGROUPS
734         /* disallow userland-initiated cgroup migration */
735         unsigned                        no_cgroup_migration:1;
736 #endif
737 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
738         /* to be used once the psi infrastructure lands upstream. */
739         unsigned                        use_memdelay:1;
740 #endif
741
742         unsigned long                   atomic_flags; /* Flags requiring atomic access. */
743
744         struct restart_block            restart_block;
745
746         pid_t                           pid;
747         pid_t                           tgid;
748
749 #ifdef CONFIG_STACKPROTECTOR
750         /* Canary value for the -fstack-protector GCC feature: */
751         unsigned long                   stack_canary;
752 #endif
753         /*
754          * Pointers to the (original) parent process, youngest child, younger sibling,
755          * older sibling, respectively.  (p->father can be replaced with
756          * p->real_parent->pid)
757          */
758
759         /* Real parent process: */
760         struct task_struct __rcu        *real_parent;
761
762         /* Recipient of SIGCHLD, wait4() reports: */
763         struct task_struct __rcu        *parent;
764
765         /*
766          * Children/sibling form the list of natural children:
767          */
768         struct list_head                children;
769         struct list_head                sibling;
770         struct task_struct              *group_leader;
771
772         /*
773          * 'ptraced' is the list of tasks this task is using ptrace() on.
774          *
775          * This includes both natural children and PTRACE_ATTACH targets.
776          * 'ptrace_entry' is this task's link on the p->parent->ptraced list.
777          */
778         struct list_head                ptraced;
779         struct list_head                ptrace_entry;
780
781         /* PID/PID hash table linkage. */
782         struct pid_link                 pids[PIDTYPE_MAX];
783         struct list_head                thread_group;
784         struct list_head                thread_node;
785
786         struct completion               *vfork_done;
787
788         /* CLONE_CHILD_SETTID: */
789         int __user                      *set_child_tid;
790
791         /* CLONE_CHILD_CLEARTID: */
792         int __user                      *clear_child_tid;
793
794         u64                             utime;
795         u64                             stime;
796 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME
797         u64                             utimescaled;
798         u64                             stimescaled;
799 #endif
800         u64                             gtime;
801         struct prev_cputime             prev_cputime;
802 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
803         struct vtime                    vtime;
804 #endif
805
806 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
807         atomic_t                        tick_dep_mask;
808 #endif
809         /* Context switch counts: */
810         unsigned long                   nvcsw;
811         unsigned long                   nivcsw;
812
813         /* Monotonic time in nsecs: */
814         u64                             start_time;
815
816         /* Boot based time in nsecs: */
817         u64                             real_start_time;
818
819         /* MM fault and swap info: this can arguably be seen as either mm-specific or thread-specific: */
820         unsigned long                   min_flt;
821         unsigned long                   maj_flt;
822
823 #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
824         struct task_cputime             cputime_expires;
825         struct list_head                cpu_timers[3];
826 #endif
827
828         /* Process credentials: */
829
830         /* Tracer's credentials at attach: */
831         const struct cred __rcu         *ptracer_cred;
832
833         /* Objective and real subjective task credentials (COW): */
834         const struct cred __rcu         *real_cred;
835
836         /* Effective (overridable) subjective task credentials (COW): */
837         const struct cred __rcu         *cred;
838
839         /*
840          * executable name, excluding path.
841          *
842          * - normally initialized setup_new_exec()
843          * - access it with [gs]et_task_comm()
844          * - lock it with task_lock()
845          */
846         char                            comm[TASK_COMM_LEN];
847
848         struct nameidata                *nameidata;
849
850 #ifdef CONFIG_SYSVIPC
851         struct sysv_sem                 sysvsem;
852         struct sysv_shm                 sysvshm;
853 #endif
854 #ifdef CONFIG_DETECT_HUNG_TASK
855         unsigned long                   last_switch_count;
856 #endif
857         /* Filesystem information: */
858         struct fs_struct                *fs;
859
860         /* Open file information: */
861         struct files_struct             *files;
862
863         /* Namespaces: */
864         struct nsproxy                  *nsproxy;
865
866         /* Signal handlers: */
867         struct signal_struct            *signal;
868         struct sighand_struct           *sighand;
869         sigset_t                        blocked;
870         sigset_t                        real_blocked;
871         /* Restored if set_restore_sigmask() was used: */
872         sigset_t                        saved_sigmask;
873         struct sigpending               pending;
874         unsigned long                   sas_ss_sp;
875         size_t                          sas_ss_size;
876         unsigned int                    sas_ss_flags;
877
878         struct callback_head            *task_works;
879
880         struct audit_context            *audit_context;
881 #ifdef CONFIG_AUDITSYSCALL
882         kuid_t                          loginuid;
883         unsigned int                    sessionid;
884 #endif
885         struct seccomp                  seccomp;
886
887         /* Thread group tracking: */
888         u32                             parent_exec_id;
889         u32                             self_exec_id;
890
891         /* Protection against (de-)allocation: mm, files, fs, tty, keyrings, mems_allowed, mempolicy: */
892         spinlock_t                      alloc_lock;
893
894         /* Protection of the PI data structures: */
895         raw_spinlock_t                  pi_lock;
896
897         struct wake_q_node              wake_q;
898
899 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
900         /* PI waiters blocked on a rt_mutex held by this task: */
901         struct rb_root_cached           pi_waiters;
902         /* Updated under owner's pi_lock and rq lock */
903         struct task_struct              *pi_top_task;
904         /* Deadlock detection and priority inheritance handling: */
905         struct rt_mutex_waiter          *pi_blocked_on;
906 #endif
907
908 #ifdef CONFIG_DEBUG_MUTEXES
909         /* Mutex deadlock detection: */
910         struct mutex_waiter             *blocked_on;
911 #endif
912
913 #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS
914         unsigned int                    irq_events;
915         unsigned long                   hardirq_enable_ip;
916         unsigned long                   hardirq_disable_ip;
917         unsigned int                    hardirq_enable_event;
918         unsigned int                    hardirq_disable_event;
919         int                             hardirqs_enabled;
920         int                             hardirq_context;
921         unsigned long                   softirq_disable_ip;
922         unsigned long                   softirq_enable_ip;
923         unsigned int                    softirq_disable_event;
924         unsigned int                    softirq_enable_event;
925         int                             softirqs_enabled;
926         int                             softirq_context;
927 #endif
928
929 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
930 # define MAX_LOCK_DEPTH                 48UL
931         u64                             curr_chain_key;
932         int                             lockdep_depth;
933         unsigned int                    lockdep_recursion;
934         struct held_lock                held_locks[MAX_LOCK_DEPTH];
935 #endif
936
937 #ifdef CONFIG_UBSAN
938         unsigned int                    in_ubsan;
939 #endif
940
941         /* Journalling filesystem info: */
942         void                            *journal_info;
943
944         /* Stacked block device info: */
945         struct bio_list                 *bio_list;
946
947 #ifdef CONFIG_BLOCK
948         /* Stack plugging: */
949         struct blk_plug                 *plug;
950 #endif
951
952         /* VM state: */
953         struct reclaim_state            *reclaim_state;
954
955         struct backing_dev_info         *backing_dev_info;
956
957         struct io_context               *io_context;
958
959         /* Ptrace state: */
960         unsigned long                   ptrace_message;
961         siginfo_t                       *last_siginfo;
962
963         struct task_io_accounting       ioac;
964 #ifdef CONFIG_TASK_XACCT
965         /* Accumulated RSS usage: */
966         u64                             acct_rss_mem1;
967         /* Accumulated virtual memory usage: */
968         u64                             acct_vm_mem1;
969         /* stime + utime since last update: */
970         u64                             acct_timexpd;
971 #endif
972 #ifdef CONFIG_CPUSETS
973         /* Protected by ->alloc_lock: */
974         nodemask_t                      mems_allowed;
975         /* Seqence number to catch updates: */
976         seqcount_t                      mems_allowed_seq;
977         int                             cpuset_mem_spread_rotor;
978         int                             cpuset_slab_spread_rotor;
979 #endif
980 #ifdef CONFIG_CGROUPS
981         /* Control Group info protected by css_set_lock: */
982         struct css_set __rcu            *cgroups;
983         /* cg_list protected by css_set_lock and tsk->alloc_lock: */
984         struct list_head                cg_list;
985 #endif
986 #ifdef CONFIG_INTEL_RDT
987         u32                             closid;
988         u32                             rmid;
989 #endif
990 #ifdef CONFIG_FUTEX
991         struct robust_list_head __user  *robust_list;
992 #ifdef CONFIG_COMPAT
993         struct compat_robust_list_head __user *compat_robust_list;
994 #endif
995         struct list_head                pi_state_list;
996         struct futex_pi_state           *pi_state_cache;
997 #endif
998 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
999         struct perf_event_context       *perf_event_ctxp[perf_nr_task_contexts];
1000         struct mutex                    perf_event_mutex;
1001         struct list_head                perf_event_list;
1002 #endif
1003 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
1004         unsigned long                   preempt_disable_ip;
1005 #endif
1006 #ifdef CONFIG_NUMA
1007         /* Protected by alloc_lock: */
1008         struct mempolicy                *mempolicy;
1009         short                           il_prev;
1010         short                           pref_node_fork;
1011 #endif
1012 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
1013         int                             numa_scan_seq;
1014         unsigned int                    numa_scan_period;
1015         unsigned int                    numa_scan_period_max;
1016         int                             numa_preferred_nid;
1017         unsigned long                   numa_migrate_retry;
1018         /* Migration stamp: */
1019         u64                             node_stamp;
1020         u64                             last_task_numa_placement;
1021         u64                             last_sum_exec_runtime;
1022         struct callback_head            numa_work;
1023
1024         struct numa_group               *numa_group;
1025
1026         /*
1027          * numa_faults is an array split into four regions:
1028          * faults_memory, faults_cpu, faults_memory_buffer, faults_cpu_buffer
1029          * in this precise order.
1030          *
1031          * faults_memory: Exponential decaying average of faults on a per-node
1032          * basis. Scheduling placement decisions are made based on these
1033          * counts. The values remain static for the duration of a PTE scan.
1034          * faults_cpu: Track the nodes the process was running on when a NUMA
1035          * hinting fault was incurred.
1036          * faults_memory_buffer and faults_cpu_buffer: Record faults per node
1037          * during the current scan window. When the scan completes, the counts
1038          * in faults_memory and faults_cpu decay and these values are copied.
1039          */
1040         unsigned long                   *numa_faults;
1041         unsigned long                   total_numa_faults;
1042
1043         /*
1044          * numa_faults_locality tracks if faults recorded during the last
1045          * scan window were remote/local or failed to migrate. The task scan
1046          * period is adapted based on the locality of the faults with different
1047          * weights depending on whether they were shared or private faults
1048          */
1049         unsigned long                   numa_faults_locality[3];
1050
1051         unsigned long                   numa_pages_migrated;
1052 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1053
1054 #ifdef CONFIG_RSEQ
1055         struct rseq __user *rseq;
1056         u32 rseq_len;
1057         u32 rseq_sig;
1058         /*
1059          * RmW on rseq_event_mask must be performed atomically
1060          * with respect to preemption.
1061          */
1062         unsigned long rseq_event_mask;
1063 #endif
1064
1065         struct tlbflush_unmap_batch     tlb_ubc;
1066
1067         struct rcu_head                 rcu;
1068
1069         /* Cache last used pipe for splice(): */
1070         struct pipe_inode_info          *splice_pipe;
1071
1072         struct page_frag                task_frag;
1073
1074 #ifdef CONFIG_TASK_DELAY_ACCT
1075         struct task_delay_info          *delays;
1076 #endif
1077
1078 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
1079         int                             make_it_fail;
1080         unsigned int                    fail_nth;
1081 #endif
1082         /*
1083          * When (nr_dirtied >= nr_dirtied_pause), it's time to call
1084          * balance_dirty_pages() for a dirty throttling pause:
1085          */
1086         int                             nr_dirtied;
1087         int                             nr_dirtied_pause;
1088         /* Start of a write-and-pause period: */
1089         unsigned long                   dirty_paused_when;
1090
1091 #ifdef CONFIG_LATENCYTOP
1092         int                             latency_record_count;
1093         struct latency_record           latency_record[LT_SAVECOUNT];
1094 #endif
1095         /*
1096          * Time slack values; these are used to round up poll() and
1097          * select() etc timeout values. These are in nanoseconds.
1098          */
1099         u64                             timer_slack_ns;
1100         u64                             default_timer_slack_ns;
1101
1102 #ifdef CONFIG_KASAN
1103         unsigned int                    kasan_depth;
1104 #endif
1105
1106 #ifdef CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER
1107         /* Index of current stored address in ret_stack: */
1108         int                             curr_ret_stack;
1109
1110         /* Stack of return addresses for return function tracing: */
1111         struct ftrace_ret_stack         *ret_stack;
1112
1113         /* Timestamp for last schedule: */
1114         unsigned long long              ftrace_timestamp;
1115
1116         /*
1117          * Number of functions that haven't been traced
1118          * because of depth overrun:
1119          */
1120         atomic_t                        trace_overrun;
1121
1122         /* Pause tracing: */
1123         atomic_t                        tracing_graph_pause;
1124 #endif
1125
1126 #ifdef CONFIG_TRACING
1127         /* State flags for use by tracers: */
1128         unsigned long                   trace;
1129
1130         /* Bitmask and counter of trace recursion: */
1131         unsigned long                   trace_recursion;
1132 #endif /* CONFIG_TRACING */
1133
1134 #ifdef CONFIG_KCOV
1135         /* Coverage collection mode enabled for this task (0 if disabled): */
1136         unsigned int                    kcov_mode;
1137
1138         /* Size of the kcov_area: */
1139         unsigned int                    kcov_size;
1140
1141         /* Buffer for coverage collection: */
1142         void                            *kcov_area;
1143
1144         /* KCOV descriptor wired with this task or NULL: */
1145         struct kcov                     *kcov;
1146 #endif
1147
1148 #ifdef CONFIG_MEMCG
1149         struct mem_cgroup               *memcg_in_oom;
1150         gfp_t                           memcg_oom_gfp_mask;
1151         int                             memcg_oom_order;
1152
1153         /* Number of pages to reclaim on returning to userland: */
1154         unsigned int                    memcg_nr_pages_over_high;
1155 #endif
1156
1157 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1158         struct request_queue            *throttle_queue;
1159 #endif
1160
1161 #ifdef CONFIG_UPROBES
1162         struct uprobe_task              *utask;
1163 #endif
1164 #if defined(CONFIG_BCACHE) || defined(CONFIG_BCACHE_MODULE)
1165         unsigned int                    sequential_io;
1166         unsigned int                    sequential_io_avg;
1167 #endif
1168 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
1169         unsigned long                   task_state_change;
1170 #endif
1171         int                             pagefault_disabled;
1172 #ifdef CONFIG_MMU
1173         struct task_struct              *oom_reaper_list;
1174 #endif
1175 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
1176         struct vm_struct                *stack_vm_area;
1177 #endif
1178 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1179         /* A live task holds one reference: */
1180         atomic_t                        stack_refcount;
1181 #endif
1182 #ifdef CONFIG_LIVEPATCH
1183         int patch_state;
1184 #endif
1185 #ifdef CONFIG_SECURITY
1186         /* Used by LSM modules for access restriction: */
1187         void                            *security;
1188 #endif
1189
1190         /*
1191          * New fields for task_struct should be added above here, so that
1192          * they are included in the randomized portion of task_struct.
1193          */
1194         randomized_struct_fields_end
1195
1196         /* CPU-specific state of this task: */
1197         struct thread_struct            thread;
1198
1199         /*
1200          * WARNING: on x86, 'thread_struct' contains a variable-sized
1201          * structure.  It *MUST* be at the end of 'task_struct'.
1202          *
1203          * Do not put anything below here!
1204          */
1205 };
1206
1207 static inline struct pid *task_pid(struct task_struct *task)
1208 {
1209         return task->pids[PIDTYPE_PID].pid;
1210 }
1211
1212 static inline struct pid *task_tgid(struct task_struct *task)
1213 {
1214         return task->group_leader->pids[PIDTYPE_PID].pid;
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Without tasklist or RCU lock it is not safe to dereference
1219  * the result of task_pgrp/task_session even if task == current,
1220  * we can race with another thread doing sys_setsid/sys_setpgid.
1221  */
1222 static inline struct pid *task_pgrp(struct task_struct *task)
1223 {
1224         return task->group_leader->pids[PIDTYPE_PGID].pid;
1225 }
1226
1227 static inline struct pid *task_session(struct task_struct *task)
1228 {
1229         return task->group_leader->pids[PIDTYPE_SID].pid;
1230 }
1231
1232 /*
1233  * the helpers to get the task's different pids as they are seen
1234  * from various namespaces
1235  *
1236  * task_xid_nr()     : global id, i.e. the id seen from the init namespace;
1237  * task_xid_vnr()    : virtual id, i.e. the id seen from the pid namespace of
1238  *                     current.
1239  * task_xid_nr_ns()  : id seen from the ns specified;
1240  *
1241  * see also pid_nr() etc in include/linux/pid.h
1242  */
1243 pid_t __task_pid_nr_ns(struct task_struct *task, enum pid_type type, struct pid_namespace *ns);
1244
1245 static inline pid_t task_pid_nr(struct task_struct *tsk)
1246 {
1247         return tsk->pid;
1248 }
1249
1250 static inline pid_t task_pid_nr_ns(struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns)
1251 {
1252         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PID, ns);
1253 }
1254
1255 static inline pid_t task_pid_vnr(struct task_struct *tsk)
1256 {
1257         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PID, NULL);
1258 }
1259
1260
1261 static inline pid_t task_tgid_nr(struct task_struct *tsk)
1262 {
1263         return tsk->tgid;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * pid_alive - check that a task structure is not stale
1268  * @p: Task structure to be checked.
1269  *
1270  * Test if a process is not yet dead (at most zombie state)
1271  * If pid_alive fails, then pointers within the task structure
1272  * can be stale and must not be dereferenced.
1273  *
1274  * Return: 1 if the process is alive. 0 otherwise.
1275  */
1276 static inline int pid_alive(const struct task_struct *p)
1277 {
1278         return p->pids[PIDTYPE_PID].pid != NULL;
1279 }
1280
1281 static inline pid_t task_pgrp_nr_ns(struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns)
1282 {
1283         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PGID, ns);
1284 }
1285
1286 static inline pid_t task_pgrp_vnr(struct task_struct *tsk)
1287 {
1288         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_PGID, NULL);
1289 }
1290
1291
1292 static inline pid_t task_session_nr_ns(struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns)
1293 {
1294         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_SID, ns);
1295 }
1296
1297 static inline pid_t task_session_vnr(struct task_struct *tsk)
1298 {
1299         return __task_pid_nr_ns(tsk, PIDTYPE_SID, NULL);
1300 }
1301
1302 static inline pid_t task_tgid_nr_ns(struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns)
1303 {
1304         return __task_pid_nr_ns(tsk, __PIDTYPE_TGID, ns);
1305 }
1306
1307 static inline pid_t task_tgid_vnr(struct task_struct *tsk)
1308 {
1309         return __task_pid_nr_ns(tsk, __PIDTYPE_TGID, NULL);
1310 }
1311
1312 static inline pid_t task_ppid_nr_ns(const struct task_struct *tsk, struct pid_namespace *ns)
1313 {
1314         pid_t pid = 0;
1315
1316         rcu_read_lock();
1317         if (pid_alive(tsk))
1318                 pid = task_tgid_nr_ns(rcu_dereference(tsk->real_parent), ns);
1319         rcu_read_unlock();
1320
1321         return pid;
1322 }
1323
1324 static inline pid_t task_ppid_nr(const struct task_struct *tsk)
1325 {
1326         return task_ppid_nr_ns(tsk, &init_pid_ns);
1327 }
1328
1329 /* Obsolete, do not use: */
1330 static inline pid_t task_pgrp_nr(struct task_struct *tsk)
1331 {
1332         return task_pgrp_nr_ns(tsk, &init_pid_ns);
1333 }
1334
1335 #define TASK_REPORT_IDLE        (TASK_REPORT + 1)
1336 #define TASK_REPORT_MAX         (TASK_REPORT_IDLE << 1)
1337
1338 static inline unsigned int task_state_index(struct task_struct *tsk)
1339 {
1340         unsigned int tsk_state = READ_ONCE(tsk->state);
1341         unsigned int state = (tsk_state | tsk->exit_state) & TASK_REPORT;
1342
1343         BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(TASK_REPORT_MAX);
1344
1345         if (tsk_state == TASK_IDLE)
1346                 state = TASK_REPORT_IDLE;
1347
1348         return fls(state);
1349 }
1350
1351 static inline char task_index_to_char(unsigned int state)
1352 {
1353         static const char state_char[] = "RSDTtXZPI";
1354
1355         BUILD_BUG_ON(1 + ilog2(TASK_REPORT_MAX) != sizeof(state_char) - 1);
1356
1357         return state_char[state];
1358 }
1359
1360 static inline char task_state_to_char(struct task_struct *tsk)
1361 {
1362         return task_index_to_char(task_state_index(tsk));
1363 }
1364
1365 /**
1366  * is_global_init - check if a task structure is init. Since init
1367  * is free to have sub-threads we need to check tgid.
1368  * @tsk: Task structure to be checked.
1369  *
1370  * Check if a task structure is the first user space task the kernel created.
1371  *
1372  * Return: 1 if the task structure is init. 0 otherwise.
1373  */
1374 static inline int is_global_init(struct task_struct *tsk)
1375 {
1376         return task_tgid_nr(tsk) == 1;
1377 }
1378
1379 extern struct pid *cad_pid;
1380
1381 /*
1382  * Per process flags
1383  */
1384 #define PF_IDLE                 0x00000002      /* I am an IDLE thread */
1385 #define PF_EXITING              0x00000004      /* Getting shut down */
1386 #define PF_EXITPIDONE           0x00000008      /* PI exit done on shut down */
1387 #define PF_VCPU                 0x00000010      /* I'm a virtual CPU */
1388 #define PF_WQ_WORKER            0x00000020      /* I'm a workqueue worker */
1389 #define PF_FORKNOEXEC           0x00000040      /* Forked but didn't exec */
1390 #define PF_MCE_PROCESS          0x00000080      /* Process policy on mce errors */
1391 #define PF_SUPERPRIV            0x00000100      /* Used super-user privileges */
1392 #define PF_DUMPCORE             0x00000200      /* Dumped core */
1393 #define PF_SIGNALED             0x00000400      /* Killed by a signal */
1394 #define PF_MEMALLOC             0x00000800      /* Allocating memory */
1395 #define PF_NPROC_EXCEEDED       0x00001000      /* set_user() noticed that RLIMIT_NPROC was exceeded */
1396 #define PF_USED_MATH            0x00002000      /* If unset the fpu must be initialized before use */
1397 #define PF_USED_ASYNC           0x00004000      /* Used async_schedule*(), used by module init */
1398 #define PF_NOFREEZE             0x00008000      /* This thread should not be frozen */
1399 #define PF_FROZEN               0x00010000      /* Frozen for system suspend */
1400 #define PF_KSWAPD               0x00020000      /* I am kswapd */
1401 #define PF_MEMALLOC_NOFS        0x00040000      /* All allocation requests will inherit GFP_NOFS */
1402 #define PF_MEMALLOC_NOIO        0x00080000      /* All allocation requests will inherit GFP_NOIO */
1403 #define PF_LESS_THROTTLE        0x00100000      /* Throttle me less: I clean memory */
1404 #define PF_KTHREAD              0x00200000      /* I am a kernel thread */
1405 #define PF_RANDOMIZE            0x00400000      /* Randomize virtual address space */
1406 #define PF_SWAPWRITE            0x00800000      /* Allowed to write to swap */
1407 #define PF_NO_SETAFFINITY       0x04000000      /* Userland is not allowed to meddle with cpus_allowed */
1408 #define PF_MCE_EARLY            0x08000000      /* Early kill for mce process policy */
1409 #define PF_MUTEX_TESTER         0x20000000      /* Thread belongs to the rt mutex tester */
1410 #define PF_FREEZER_SKIP         0x40000000      /* Freezer should not count it as freezable */
1411 #define PF_SUSPEND_TASK         0x80000000      /* This thread called freeze_processes() and should not be frozen */
1412
1413 /*
1414  * Only the _current_ task can read/write to tsk->flags, but other
1415  * tasks can access tsk->flags in readonly mode for example
1416  * with tsk_used_math (like during threaded core dumping).
1417  * There is however an exception to this rule during ptrace
1418  * or during fork: the ptracer task is allowed to write to the
1419  * child->flags of its traced child (same goes for fork, the parent
1420  * can write to the child->flags), because we're guaranteed the
1421  * child is not running and in turn not changing child->flags
1422  * at the same time the parent does it.
1423  */
1424 #define clear_stopped_child_used_math(child)    do { (child)->flags &= ~PF_USED_MATH; } while (0)
1425 #define set_stopped_child_used_math(child)      do { (child)->flags |= PF_USED_MATH; } while (0)
1426 #define clear_used_math()                       clear_stopped_child_used_math(current)
1427 #define set_used_math()                         set_stopped_child_used_math(current)
1428
1429 #define conditional_stopped_child_used_math(condition, child) \
1430         do { (child)->flags &= ~PF_USED_MATH, (child)->flags |= (condition) ? PF_USED_MATH : 0; } while (0)
1431
1432 #define conditional_used_math(condition)        conditional_stopped_child_used_math(condition, current)
1433
1434 #define copy_to_stopped_child_used_math(child) \
1435         do { (child)->flags &= ~PF_USED_MATH, (child)->flags |= current->flags & PF_USED_MATH; } while (0)
1436
1437 /* NOTE: this will return 0 or PF_USED_MATH, it will never return 1 */
1438 #define tsk_used_math(p)                        ((p)->flags & PF_USED_MATH)
1439 #define used_math()                             tsk_used_math(current)
1440
1441 static inline bool is_percpu_thread(void)
1442 {
1443 #ifdef CONFIG_SMP
1444         return (current->flags & PF_NO_SETAFFINITY) &&
1445                 (current->nr_cpus_allowed  == 1);
1446 #else
1447         return true;
1448 #endif
1449 }
1450
1451 /* Per-process atomic flags. */
1452 #define PFA_NO_NEW_PRIVS                0       /* May not gain new privileges. */
1453 #define PFA_SPREAD_PAGE                 1       /* Spread page cache over cpuset */
1454 #define PFA_SPREAD_SLAB                 2       /* Spread some slab caches over cpuset */
1455 #define PFA_SPEC_SSB_DISABLE            3       /* Speculative Store Bypass disabled */
1456 #define PFA_SPEC_SSB_FORCE_DISABLE      4       /* Speculative Store Bypass force disabled*/
1457
1458 #define TASK_PFA_TEST(name, func)                                       \
1459         static inline bool task_##func(struct task_struct *p)           \
1460         { return test_bit(PFA_##name, &p->atomic_flags); }
1461
1462 #define TASK_PFA_SET(name, func)                                        \
1463         static inline void task_set_##func(struct task_struct *p)       \
1464         { set_bit(PFA_##name, &p->atomic_flags); }
1465
1466 #define TASK_PFA_CLEAR(name, func)                                      \
1467         static inline void task_clear_##func(struct task_struct *p)     \
1468         { clear_bit(PFA_##name, &p->atomic_flags); }
1469
1470 TASK_PFA_TEST(NO_NEW_PRIVS, no_new_privs)
1471 TASK_PFA_SET(NO_NEW_PRIVS, no_new_privs)
1472
1473 TASK_PFA_TEST(SPREAD_PAGE, spread_page)
1474 TASK_PFA_SET(SPREAD_PAGE, spread_page)
1475 TASK_PFA_CLEAR(SPREAD_PAGE, spread_page)
1476
1477 TASK_PFA_TEST(SPREAD_SLAB, spread_slab)
1478 TASK_PFA_SET(SPREAD_SLAB, spread_slab)
1479 TASK_PFA_CLEAR(SPREAD_SLAB, spread_slab)
1480
1481 TASK_PFA_TEST(SPEC_SSB_DISABLE, spec_ssb_disable)
1482 TASK_PFA_SET(SPEC_SSB_DISABLE, spec_ssb_disable)
1483 TASK_PFA_CLEAR(SPEC_SSB_DISABLE, spec_ssb_disable)
1484
1485 TASK_PFA_TEST(SPEC_SSB_FORCE_DISABLE, spec_ssb_force_disable)
1486 TASK_PFA_SET(SPEC_SSB_FORCE_DISABLE, spec_ssb_force_disable)
1487
1488 static inline void
1489 current_restore_flags(unsigned long orig_flags, unsigned long flags)
1490 {
1491         current->flags &= ~flags;
1492         current->flags |= orig_flags & flags;
1493 }
1494
1495 extern int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur, const struct cpumask *trial);
1496 extern int task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed);
1497 #ifdef CONFIG_SMP
1498 extern void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1499 extern int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask);
1500 #else
1501 static inline void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1502 {
1503 }
1504 static inline int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1505 {
1506         if (!cpumask_test_cpu(0, new_mask))
1507                 return -EINVAL;
1508         return 0;
1509 }
1510 #endif
1511
1512 #ifndef cpu_relax_yield
1513 #define cpu_relax_yield() cpu_relax()
1514 #endif
1515
1516 extern int yield_to(struct task_struct *p, bool preempt);
1517 extern void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice);
1518 extern int task_prio(const struct task_struct *p);
1519
1520 /**
1521  * task_nice - return the nice value of a given task.
1522  * @p: the task in question.
1523  *
1524  * Return: The nice value [ -20 ... 0 ... 19 ].
1525  */
1526 static inline int task_nice(const struct task_struct *p)
1527 {
1528         return PRIO_TO_NICE((p)->static_prio);
1529 }
1530
1531 extern int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice);
1532 extern int task_curr(const struct task_struct *p);
1533 extern int idle_cpu(int cpu);
1534 extern int available_idle_cpu(int cpu);
1535 extern int sched_setscheduler(struct task_struct *, int, const struct sched_param *);
1536 extern int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *, int, const struct sched_param *);
1537 extern int sched_setattr(struct task_struct *, const struct sched_attr *);
1538 extern int sched_setattr_nocheck(struct task_struct *, const struct sched_attr *);
1539 extern struct task_struct *idle_task(int cpu);
1540
1541 /**
1542  * is_idle_task - is the specified task an idle task?
1543  * @p: the task in question.
1544  *
1545  * Return: 1 if @p is an idle task. 0 otherwise.
1546  */
1547 static inline bool is_idle_task(const struct task_struct *p)
1548 {
1549         return !!(p->flags & PF_IDLE);
1550 }
1551
1552 extern struct task_struct *curr_task(int cpu);
1553 extern void ia64_set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p);
1554
1555 void yield(void);
1556
1557 union thread_union {
1558 #ifndef CONFIG_ARCH_TASK_STRUCT_ON_STACK
1559         struct task_struct task;
1560 #endif
1561 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1562         struct thread_info thread_info;
1563 #endif
1564         unsigned long stack[THREAD_SIZE/sizeof(long)];
1565 };
1566
1567 #ifndef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1568 extern struct thread_info init_thread_info;
1569 #endif
1570
1571 extern unsigned long init_stack[THREAD_SIZE / sizeof(unsigned long)];
1572
1573 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1574 static inline struct thread_info *task_thread_info(struct task_struct *task)
1575 {
1576         return &task->thread_info;
1577 }
1578 #elif !defined(__HAVE_THREAD_FUNCTIONS)
1579 # define task_thread_info(task) ((struct thread_info *)(task)->stack)
1580 #endif
1581
1582 /*
1583  * find a task by one of its numerical ids
1584  *
1585  * find_task_by_pid_ns():
1586  *      finds a task by its pid in the specified namespace
1587  * find_task_by_vpid():
1588  *      finds a task by its virtual pid
1589  *
1590  * see also find_vpid() etc in include/linux/pid.h
1591  */
1592
1593 extern struct task_struct *find_task_by_vpid(pid_t nr);
1594 extern struct task_struct *find_task_by_pid_ns(pid_t nr, struct pid_namespace *ns);
1595
1596 /*
1597  * find a task by its virtual pid and get the task struct
1598  */
1599 extern struct task_struct *find_get_task_by_vpid(pid_t nr);
1600
1601 extern int wake_up_state(struct task_struct *tsk, unsigned int state);
1602 extern int wake_up_process(struct task_struct *tsk);
1603 extern void wake_up_new_task(struct task_struct *tsk);
1604
1605 #ifdef CONFIG_SMP
1606 extern void kick_process(struct task_struct *tsk);
1607 #else
1608 static inline void kick_process(struct task_struct *tsk) { }
1609 #endif
1610
1611 extern void __set_task_comm(struct task_struct *tsk, const char *from, bool exec);
1612
1613 static inline void set_task_comm(struct task_struct *tsk, const char *from)
1614 {
1615         __set_task_comm(tsk, from, false);
1616 }
1617
1618 extern char *__get_task_comm(char *to, size_t len, struct task_struct *tsk);
1619 #define get_task_comm(buf, tsk) ({                      \
1620         BUILD_BUG_ON(sizeof(buf) != TASK_COMM_LEN);     \
1621         __get_task_comm(buf, sizeof(buf), tsk);         \
1622 })
1623
1624 #ifdef CONFIG_SMP
1625 void scheduler_ipi(void);
1626 extern unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *, long match_state);
1627 #else
1628 static inline void scheduler_ipi(void) { }
1629 static inline unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1630 {
1631         return 1;
1632 }
1633 #endif
1634
1635 /*
1636  * Set thread flags in other task's structures.
1637  * See asm/thread_info.h for TIF_xxxx flags available:
1638  */
1639 static inline void set_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
1640 {
1641         set_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
1642 }
1643
1644 static inline void clear_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
1645 {
1646         clear_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
1647 }
1648
1649 static inline void update_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag,
1650                                           bool value)
1651 {
1652         update_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag, value);
1653 }
1654
1655 static inline int test_and_set_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
1656 {
1657         return test_and_set_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
1658 }
1659
1660 static inline int test_and_clear_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
1661 {
1662         return test_and_clear_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
1663 }
1664
1665 static inline int test_tsk_thread_flag(struct task_struct *tsk, int flag)
1666 {
1667         return test_ti_thread_flag(task_thread_info(tsk), flag);
1668 }
1669
1670 static inline void set_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk)
1671 {
1672         set_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED);
1673 }
1674
1675 static inline void clear_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk)
1676 {
1677         clear_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED);
1678 }
1679
1680 static inline int test_tsk_need_resched(struct task_struct *tsk)
1681 {
1682         return unlikely(test_tsk_thread_flag(tsk,TIF_NEED_RESCHED));
1683 }
1684
1685 /*
1686  * cond_resched() and cond_resched_lock(): latency reduction via
1687  * explicit rescheduling in places that are safe. The return
1688  * value indicates whether a reschedule was done in fact.
1689  * cond_resched_lock() will drop the spinlock before scheduling,
1690  */
1691 #ifndef CONFIG_PREEMPT
1692 extern int _cond_resched(void);
1693 #else
1694 static inline int _cond_resched(void) { return 0; }
1695 #endif
1696
1697 #define cond_resched() ({                       \
1698         ___might_sleep(__FILE__, __LINE__, 0);  \
1699         _cond_resched();                        \
1700 })
1701
1702 extern int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock);
1703
1704 #define cond_resched_lock(lock) ({                              \
1705         ___might_sleep(__FILE__, __LINE__, PREEMPT_LOCK_OFFSET);\
1706         __cond_resched_lock(lock);                              \
1707 })
1708
1709 static inline void cond_resched_rcu(void)
1710 {
1711 #if defined(CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP) || !defined(CONFIG_PREEMPT_RCU)
1712         rcu_read_unlock();
1713         cond_resched();
1714         rcu_read_lock();
1715 #endif
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Does a critical section need to be broken due to another
1720  * task waiting?: (technically does not depend on CONFIG_PREEMPT,
1721  * but a general need for low latency)
1722  */
1723 static inline int spin_needbreak(spinlock_t *lock)
1724 {
1725 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1726         return spin_is_contended(lock);
1727 #else
1728         return 0;
1729 #endif
1730 }
1731
1732 static __always_inline bool need_resched(void)
1733 {
1734         return unlikely(tif_need_resched());
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Wrappers for p->thread_info->cpu access. No-op on UP.
1739  */
1740 #ifdef CONFIG_SMP
1741
1742 static inline unsigned int task_cpu(const struct task_struct *p)
1743 {
1744 #ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
1745         return p->cpu;
1746 #else
1747         return task_thread_info(p)->cpu;
1748 #endif
1749 }
1750
1751 extern void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu);
1752
1753 #else
1754
1755 static inline unsigned int task_cpu(const struct task_struct *p)
1756 {
1757         return 0;
1758 }
1759
1760 static inline void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1761 {
1762 }
1763
1764 #endif /* CONFIG_SMP */
1765
1766 /*
1767  * In order to reduce various lock holder preemption latencies provide an
1768  * interface to see if a vCPU is currently running or not.
1769  *
1770  * This allows us to terminate optimistic spin loops and block, analogous to
1771  * the native optimistic spin heuristic of testing if the lock owner task is
1772  * running or not.
1773  */
1774 #ifndef vcpu_is_preempted
1775 # define vcpu_is_preempted(cpu) false
1776 #endif
1777
1778 extern long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *new_mask);
1779 extern long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask);
1780
1781 #ifndef TASK_SIZE_OF
1782 #define TASK_SIZE_OF(tsk)       TASK_SIZE
1783 #endif
1784
1785 #ifdef CONFIG_RSEQ
1786
1787 /*
1788  * Map the event mask on the user-space ABI enum rseq_cs_flags
1789  * for direct mask checks.
1790  */
1791 enum rseq_event_mask_bits {
1792         RSEQ_EVENT_PREEMPT_BIT  = RSEQ_CS_FLAG_NO_RESTART_ON_PREEMPT_BIT,
1793         RSEQ_EVENT_SIGNAL_BIT   = RSEQ_CS_FLAG_NO_RESTART_ON_SIGNAL_BIT,
1794         RSEQ_EVENT_MIGRATE_BIT  = RSEQ_CS_FLAG_NO_RESTART_ON_MIGRATE_BIT,
1795 };
1796
1797 enum rseq_event_mask {
1798         RSEQ_EVENT_PREEMPT      = (1U << RSEQ_EVENT_PREEMPT_BIT),
1799         RSEQ_EVENT_SIGNAL       = (1U << RSEQ_EVENT_SIGNAL_BIT),
1800         RSEQ_EVENT_MIGRATE      = (1U << RSEQ_EVENT_MIGRATE_BIT),
1801 };
1802
1803 static inline void rseq_set_notify_resume(struct task_struct *t)
1804 {
1805         if (t->rseq)
1806                 set_tsk_thread_flag(t, TIF_NOTIFY_RESUME);
1807 }
1808
1809 void __rseq_handle_notify_resume(struct ksignal *sig, struct pt_regs *regs);
1810
1811 static inline void rseq_handle_notify_resume(struct ksignal *ksig,
1812                                              struct pt_regs *regs)
1813 {
1814         if (current->rseq)
1815                 __rseq_handle_notify_resume(ksig, regs);
1816 }
1817
1818 static inline void rseq_signal_deliver(struct ksignal *ksig,
1819                                        struct pt_regs *regs)
1820 {
1821         preempt_disable();
1822         __set_bit(RSEQ_EVENT_SIGNAL_BIT, &current->rseq_event_mask);
1823         preempt_enable();
1824         rseq_handle_notify_resume(ksig, regs);
1825 }
1826
1827 /* rseq_preempt() requires preemption to be disabled. */
1828 static inline void rseq_preempt(struct task_struct *t)
1829 {
1830         __set_bit(RSEQ_EVENT_PREEMPT_BIT, &t->rseq_event_mask);
1831         rseq_set_notify_resume(t);
1832 }
1833
1834 /* rseq_migrate() requires preemption to be disabled. */
1835 static inline void rseq_migrate(struct task_struct *t)
1836 {
1837         __set_bit(RSEQ_EVENT_MIGRATE_BIT, &t->rseq_event_mask);
1838         rseq_set_notify_resume(t);
1839 }
1840
1841 /*
1842  * If parent process has a registered restartable sequences area, the
1843  * child inherits. Only applies when forking a process, not a thread.
1844  */
1845 static inline void rseq_fork(struct task_struct *t, unsigned long clone_flags)
1846 {
1847         if (clone_flags & CLONE_THREAD) {
1848                 t->rseq = NULL;
1849                 t->rseq_len = 0;
1850                 t->rseq_sig = 0;
1851                 t->rseq_event_mask = 0;
1852         } else {
1853                 t->rseq = current->rseq;
1854                 t->rseq_len = current->rseq_len;
1855                 t->rseq_sig = current->rseq_sig;
1856                 t->rseq_event_mask = current->rseq_event_mask;
1857         }
1858 }
1859
1860 static inline void rseq_execve(struct task_struct *t)
1861 {
1862         t->rseq = NULL;
1863         t->rseq_len = 0;
1864         t->rseq_sig = 0;
1865         t->rseq_event_mask = 0;
1866 }
1867
1868 #else
1869
1870 static inline void rseq_set_notify_resume(struct task_struct *t)
1871 {
1872 }
1873 static inline void rseq_handle_notify_resume(struct ksignal *ksig,
1874                                              struct pt_regs *regs)
1875 {
1876 }
1877 static inline void rseq_signal_deliver(struct ksignal *ksig,
1878                                        struct pt_regs *regs)
1879 {
1880 }
1881 static inline void rseq_preempt(struct task_struct *t)
1882 {
1883 }
1884 static inline void rseq_migrate(struct task_struct *t)
1885 {
1886 }
1887 static inline void rseq_fork(struct task_struct *t, unsigned long clone_flags)
1888 {
1889 }
1890 static inline void rseq_execve(struct task_struct *t)
1891 {
1892 }
1893
1894 #endif
1895
1896 #ifdef CONFIG_DEBUG_RSEQ
1897
1898 void rseq_syscall(struct pt_regs *regs);
1899
1900 #else
1901
1902 static inline void rseq_syscall(struct pt_regs *regs)
1903 {
1904 }
1905
1906 #endif
1907
1908 #endif