Linux-libre 3.18.132-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / kernel / sched / deadline.c
1 /*
2  * Deadline Scheduling Class (SCHED_DEADLINE)
3  *
4  * Earliest Deadline First (EDF) + Constant Bandwidth Server (CBS).
5  *
6  * Tasks that periodically executes their instances for less than their
7  * runtime won't miss any of their deadlines.
8  * Tasks that are not periodic or sporadic or that tries to execute more
9  * than their reserved bandwidth will be slowed down (and may potentially
10  * miss some of their deadlines), and won't affect any other task.
11  *
12  * Copyright (C) 2012 Dario Faggioli <raistlin@linux.it>,
13  *                    Juri Lelli <juri.lelli@gmail.com>,
14  *                    Michael Trimarchi <michael@amarulasolutions.com>,
15  *                    Fabio Checconi <fchecconi@gmail.com>
16  */
17 #include "sched.h"
18
19 #include <linux/slab.h>
20
21 struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
22
23 static inline struct task_struct *dl_task_of(struct sched_dl_entity *dl_se)
24 {
25         return container_of(dl_se, struct task_struct, dl);
26 }
27
28 static inline struct rq *rq_of_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
29 {
30         return container_of(dl_rq, struct rq, dl);
31 }
32
33 static inline struct dl_rq *dl_rq_of_se(struct sched_dl_entity *dl_se)
34 {
35         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
36         struct rq *rq = task_rq(p);
37
38         return &rq->dl;
39 }
40
41 static inline int on_dl_rq(struct sched_dl_entity *dl_se)
42 {
43         return !RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node);
44 }
45
46 static inline int is_leftmost(struct task_struct *p, struct dl_rq *dl_rq)
47 {
48         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
49
50         return dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node;
51 }
52
53 void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime)
54 {
55         raw_spin_lock_init(&dl_b->dl_runtime_lock);
56         dl_b->dl_period = period;
57         dl_b->dl_runtime = runtime;
58 }
59
60 void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b)
61 {
62         raw_spin_lock_init(&dl_b->lock);
63         raw_spin_lock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
64         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF)
65                 dl_b->bw = -1;
66         else
67                 dl_b->bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
68         raw_spin_unlock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
69         dl_b->total_bw = 0;
70 }
71
72 void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq)
73 {
74         dl_rq->rb_root = RB_ROOT;
75
76 #ifdef CONFIG_SMP
77         /* zero means no -deadline tasks */
78         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
79
80         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
81         dl_rq->overloaded = 0;
82         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT;
83 #else
84         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
85 #endif
86 }
87
88 #ifdef CONFIG_SMP
89
90 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
91 {
92         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
93 }
94
95 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
96 {
97         if (!rq->online)
98                 return;
99
100         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
101         /*
102          * Must be visible before the overload count is
103          * set (as in sched_rt.c).
104          *
105          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
106          */
107         smp_wmb();
108         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
109 }
110
111 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
112 {
113         if (!rq->online)
114                 return;
115
116         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
117         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
118 }
119
120 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
121 {
122         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_running > 1) {
123                 if (!dl_rq->overloaded) {
124                         dl_set_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
125                         dl_rq->overloaded = 1;
126                 }
127         } else if (dl_rq->overloaded) {
128                 dl_clear_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
129                 dl_rq->overloaded = 0;
130         }
131 }
132
133 static void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
134 {
135         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
136
137         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
138                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
139
140         update_dl_migration(dl_rq);
141 }
142
143 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
144 {
145         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
146
147         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
148                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
149
150         update_dl_migration(dl_rq);
151 }
152
153 /*
154  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
155  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
156  */
157 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
158 {
159         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
160         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_node;
161         struct rb_node *parent = NULL;
162         struct task_struct *entry;
163         int leftmost = 1;
164
165         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
166
167         while (*link) {
168                 parent = *link;
169                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
170                                  pushable_dl_tasks);
171                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
172                         link = &parent->rb_left;
173                 else {
174                         link = &parent->rb_right;
175                         leftmost = 0;
176                 }
177         }
178
179         if (leftmost)
180                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = &p->pushable_dl_tasks;
181
182         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
183         rb_insert_color(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
184 }
185
186 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
187 {
188         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
189
190         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
191                 return;
192
193         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
194                 struct rb_node *next_node;
195
196                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
197                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = next_node;
198         }
199
200         rb_erase(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
201         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
202 }
203
204 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
205 {
206         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root);
207 }
208
209 static int push_dl_task(struct rq *rq);
210
211 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
212 {
213         return dl_task(prev);
214 }
215
216 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
217 {
218         rq->post_schedule = has_pushable_dl_tasks(rq);
219 }
220
221 #else
222
223 static inline
224 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
225 {
226 }
227
228 static inline
229 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
230 {
231 }
232
233 static inline
234 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
235 {
236 }
237
238 static inline
239 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
240 {
241 }
242
243 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
244 {
245         return false;
246 }
247
248 static inline int pull_dl_task(struct rq *rq)
249 {
250         return 0;
251 }
252
253 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
254 {
255 }
256 #endif /* CONFIG_SMP */
257
258 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
259 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
260 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
261                                   int flags);
262
263 /*
264  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
265  * and this means that:
266  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
267  *    current time + relative deadline;
268  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
269  *
270  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
271  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
272  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
273  * parameters.
274  */
275 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
276                                        struct sched_dl_entity *pi_se)
277 {
278         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
279         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
280
281         WARN_ON(!dl_se->dl_new || dl_se->dl_throttled);
282
283         /*
284          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
285          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
286          * spent on hardirq context, etc.).
287          */
288         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
289         dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
290         dl_se->dl_new = 0;
291 }
292
293 /*
294  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
295  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
296  * exhausting its runtime.
297  *
298  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
299  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
300  * other entities.
301  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
302  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
303  *
304  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
305  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
306  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
307  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
308  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
309  * runtime, or it just underestimated it during sched_setattr().
310  */
311 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
312                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
313 {
314         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
315         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
316
317         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
318
319         /*
320          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
321          * Just go with full inherited parameters.
322          */
323         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
324                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
325                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
326         }
327
328         /*
329          * We keep moving the deadline away until we get some
330          * available runtime for the entity. This ensures correct
331          * handling of situations where the runtime overrun is
332          * arbitrary large.
333          */
334         while (dl_se->runtime <= 0) {
335                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
336                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
337         }
338
339         /*
340          * At this point, the deadline really should be "in
341          * the future" with respect to rq->clock. If it's
342          * not, we are, for some reason, lagging too much!
343          * Anyway, after having warn userspace abut that,
344          * we still try to keep the things running by
345          * resetting the deadline and the budget of the
346          * entity.
347          */
348         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
349                 printk_deferred_once("sched: DL replenish lagged to much\n");
350                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
351                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
357  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
358  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
359  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
360  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
361  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
362  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
363  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
364  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
365  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
366  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
367  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
368  *
369  * This function returns true if:
370  *
371  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_deadline ,
372  *
373  * IOW we can't recycle current parameters.
374  *
375  * Notice that the bandwidth check is done against the deadline. For
376  * task with deadline equal to period this is the same of using
377  * dl_period instead of dl_deadline in the equation above.
378  */
379 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
380                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
381 {
382         u64 left, right;
383
384         /*
385          * left and right are the two sides of the equation above,
386          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
387          * of divisions.
388          *
389          * Note that none of the time values involved in the two
390          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
391          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
392          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
393          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
394          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
395          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
396          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
397          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
398          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
399          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
400          * (but still we want to give the user that illusion >;).
401          */
402         left = (pi_se->dl_deadline >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
403         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
404                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
405
406         return dl_time_before(right, left);
407 }
408
409 /*
410  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
411  * deadline might need updating.
412  *
413  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
414  *  - the current deadline is in the past,
415  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
416  *    the entity exceed its bandwidth.
417  */
418 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
419                              struct sched_dl_entity *pi_se)
420 {
421         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
422         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
423
424         /*
425          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
426          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
427          */
428         if (dl_se->dl_new) {
429                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
430                 return;
431         }
432
433         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
434             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
435                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
436                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
437         }
438 }
439
440 /*
441  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
442  * while waiting for some new execution time to become available, we
443  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
444  * and try to activate it.
445  *
446  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
447  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
448  * the future or in the past).
449  */
450 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
451 {
452         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
453         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
454         ktime_t now, act;
455         ktime_t soft, hard;
456         unsigned long range;
457         s64 delta;
458
459         if (boosted)
460                 return 0;
461         /*
462          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
463          * that it is actually coming from rq->clock and not from
464          * hrtimer's time base reading.
465          */
466         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
467         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
468         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
469         act = ktime_add_ns(act, delta);
470
471         /*
472          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
473          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
474          * start the timer in the past!
475          */
476         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
477                 return 0;
478
479         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
480
481         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
482         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
483         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
484         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
485                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
486
487         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
488 }
489
490 /*
491  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
492  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
493  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
494  *
495  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
496  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
497  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
498  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
499  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
500  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
501  * next call to enqueue_task_dl().
502  */
503 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
504 {
505         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
506                                                      struct sched_dl_entity,
507                                                      dl_timer);
508         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
509         struct rq *rq;
510 again:
511         rq = task_rq(p);
512         raw_spin_lock(&rq->lock);
513
514         if (rq != task_rq(p)) {
515                 /* Task was moved, retrying. */
516                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
517                 goto again;
518         }
519
520         /*
521          * We need to take care of several possible races here:
522          *
523          *   - the task might have changed its scheduling policy
524          *     to something different than SCHED_DEADLINE
525          *   - the task might have changed its reservation parameters
526          *     (through sched_setattr())
527          *   - the task might have been boosted by someone else and
528          *     might be in the boosting/deboosting path
529          *
530          * In all this cases we bail out, as the task is already
531          * in the runqueue or is going to be enqueued back anyway.
532          */
533         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new ||
534             dl_se->dl_boosted || !dl_se->dl_throttled)
535                 goto unlock;
536
537         sched_clock_tick();
538         update_rq_clock(rq);
539         dl_se->dl_throttled = 0;
540         dl_se->dl_yielded = 0;
541         if (task_on_rq_queued(p)) {
542                 enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
543                 if (dl_task(rq->curr))
544                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
545                 else
546                         resched_curr(rq);
547 #ifdef CONFIG_SMP
548                 /*
549                  * Queueing this task back might have overloaded rq,
550                  * check if we need to kick someone away.
551                  */
552                 if (has_pushable_dl_tasks(rq))
553                         push_dl_task(rq);
554 #endif
555         }
556 unlock:
557         raw_spin_unlock(&rq->lock);
558
559         return HRTIMER_NORESTART;
560 }
561
562 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
563 {
564         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
565
566         if (hrtimer_active(timer)) {
567                 hrtimer_try_to_cancel(timer);
568                 return;
569         }
570
571         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
572         timer->function = dl_task_timer;
573 }
574
575 static
576 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
577 {
578         return (dl_se->runtime <= 0);
579 }
580
581 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
582
583 /*
584  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
585  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
586  */
587 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
588 {
589         struct task_struct *curr = rq->curr;
590         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
591         u64 delta_exec;
592
593         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
594                 return;
595
596         /*
597          * Consumed budget is computed considering the time as
598          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
599          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
600          * computed using hard walltime. This seems to be the more
601          * natural solution, but the full ramifications of this
602          * approach need further study.
603          */
604         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
605         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
606                 return;
607
608         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
609                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
610
611         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
612         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
613
614         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
615         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
616
617         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
618
619         dl_se->runtime -= delta_exec;
620         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
621                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
622                 if (likely(start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
623                         dl_se->dl_throttled = 1;
624                 else
625                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
626
627                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
628                         resched_curr(rq);
629         }
630
631         /*
632          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
633          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
634          * would be able to exceed the shared quota.
635          *
636          * Account to the root rt group for now.
637          *
638          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
639          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
640          * out before that can happen.
641          */
642         if (rt_bandwidth_enabled()) {
643                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
644
645                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
646                 /*
647                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
648                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
649                  * bandwidth is relevant.
650                  */
651                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
652                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
653                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
654         }
655 }
656
657 #ifdef CONFIG_SMP
658
659 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
660
661 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
662 {
663         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
664
665         if (next && dl_prio(next->prio))
666                 return next->dl.deadline;
667         else
668                 return 0;
669 }
670
671 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
672 {
673         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
674
675         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
676             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
677                 /*
678                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
679                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
680                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
681                  * as the new task becomes the earliest itself.
682                  */
683                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
684                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
685                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline, 1);
686         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
687                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
688                 /*
689                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
690                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
691                  * it is earlier than the next (if any), we must
692                  * recompute the next-earliest.
693                  */
694                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
695         }
696 }
697
698 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
699 {
700         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
701
702         /*
703          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
704          * task we must recompute them.
705          */
706         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
707                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
708                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
709                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
710         } else {
711                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
712                 struct sched_dl_entity *entry;
713
714                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
715                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
716                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
717                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline, 1);
718         }
719 }
720
721 #else
722
723 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
724 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
725
726 #endif /* CONFIG_SMP */
727
728 static inline
729 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
730 {
731         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
732         u64 deadline = dl_se->deadline;
733
734         WARN_ON(!dl_prio(prio));
735         dl_rq->dl_nr_running++;
736         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
737
738         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
739         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
740 }
741
742 static inline
743 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
744 {
745         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
746
747         WARN_ON(!dl_prio(prio));
748         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
749         dl_rq->dl_nr_running--;
750         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
751
752         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
753         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
754 }
755
756 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
757 {
758         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
759         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
760         struct rb_node *parent = NULL;
761         struct sched_dl_entity *entry;
762         int leftmost = 1;
763
764         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
765
766         while (*link) {
767                 parent = *link;
768                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
769                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
770                         link = &parent->rb_left;
771                 else {
772                         link = &parent->rb_right;
773                         leftmost = 0;
774                 }
775         }
776
777         if (leftmost)
778                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
779
780         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
781         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
782
783         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
784 }
785
786 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
787 {
788         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
789
790         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
791                 return;
792
793         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
794                 struct rb_node *next_node;
795
796                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
797                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
798         }
799
800         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
801         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
802
803         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
804 }
805
806 static void
807 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
808                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
809 {
810         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
811
812         /*
813          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
814          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
815          * we want a replenishment of its runtime.
816          */
817         if (dl_se->dl_new || flags & ENQUEUE_WAKEUP)
818                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
819         else if (flags & ENQUEUE_REPLENISH)
820                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
821
822         __enqueue_dl_entity(dl_se);
823 }
824
825 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
826 {
827         __dequeue_dl_entity(dl_se);
828 }
829
830 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
831 {
832         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
833         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
834
835         /*
836          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
837          * task if we have one and its (relative) deadline is
838          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
839          * deadline.
840          */
841         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio)) {
842                 pi_se = &pi_task->dl;
843         } else if (!dl_prio(p->normal_prio)) {
844                 /*
845                  * Special case in which we have a !SCHED_DEADLINE task
846                  * that is going to be deboosted, but exceedes its
847                  * runtime while doing so. No point in replenishing
848                  * it, as it's going to return back to its original
849                  * scheduling class after this.
850                  */
851                 BUG_ON(!p->dl.dl_boosted || flags != ENQUEUE_REPLENISH);
852                 return;
853         }
854
855         /*
856          * If p is throttled, we do nothing. In fact, if it exhausted
857          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
858          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
859          * run yet) will take care of this.
860          */
861         if (p->dl.dl_throttled)
862                 return;
863
864         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
865
866         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
867                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
868 }
869
870 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
871 {
872         dequeue_dl_entity(&p->dl);
873         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
874 }
875
876 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
877 {
878         update_curr_dl(rq);
879         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
880 }
881
882 /*
883  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
884  *
885  *   get off from the CPU until our next instance, with
886  *   a new runtime. This is of little use now, since we
887  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
888  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
889  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
890  *   is available for other task instances to use it.
891  */
892 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
893 {
894         struct task_struct *p = rq->curr;
895
896         /*
897          * We make the task go to sleep until its current deadline by
898          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
899          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
900          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
901          */
902         if (p->dl.runtime > 0) {
903                 rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
904                 p->dl.runtime = 0;
905         }
906         update_curr_dl(rq);
907 }
908
909 #ifdef CONFIG_SMP
910
911 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
912
913 static int
914 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
915 {
916         struct task_struct *curr;
917         struct rq *rq;
918
919         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE && sd_flag != SD_BALANCE_FORK)
920                 goto out;
921
922         rq = cpu_rq(cpu);
923
924         rcu_read_lock();
925         curr = ACCESS_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
926
927         /*
928          * If we are dealing with a -deadline task, we must
929          * decide where to wake it up.
930          * If it has a later deadline and the current task
931          * on this rq can't move (provided the waking task
932          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
933          * other hand, if it has a shorter deadline, we
934          * try to make it stay here, it might be important.
935          */
936         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
937             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
938              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
939             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
940                 int target = find_later_rq(p);
941
942                 if (target != -1)
943                         cpu = target;
944         }
945         rcu_read_unlock();
946
947 out:
948         return cpu;
949 }
950
951 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
952 {
953         /*
954          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
955          * let's hope p can move out.
956          */
957         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
958             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL) == -1)
959                 return;
960
961         /*
962          * p is migratable, so let's not schedule it and
963          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
964          */
965         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
966             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL) != -1)
967                 return;
968
969         resched_curr(rq);
970 }
971
972 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq);
973
974 #endif /* CONFIG_SMP */
975
976 /*
977  * Only called when both the current and waking task are -deadline
978  * tasks.
979  */
980 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
981                                   int flags)
982 {
983         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
984                 resched_curr(rq);
985                 return;
986         }
987
988 #ifdef CONFIG_SMP
989         /*
990          * In the unlikely case current and p have the same deadline
991          * let us try to decide what's the best thing to do...
992          */
993         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
994             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
995                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
996 #endif /* CONFIG_SMP */
997 }
998
999 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1000 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1001 {
1002         hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1003 }
1004 #endif
1005
1006 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1007                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1008 {
1009         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
1010
1011         if (!left)
1012                 return NULL;
1013
1014         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1015 }
1016
1017 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1018 {
1019         struct sched_dl_entity *dl_se;
1020         struct task_struct *p;
1021         struct dl_rq *dl_rq;
1022
1023         dl_rq = &rq->dl;
1024
1025         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1026                 pull_dl_task(rq);
1027                 /*
1028                  * pull_rt_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1029                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1030                  * re-start task selection.
1031                  */
1032                 if (rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop))
1033                         return RETRY_TASK;
1034         }
1035
1036         /*
1037          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1038          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1039          */
1040         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1041                 update_curr_dl(rq);
1042
1043         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1044                 return NULL;
1045
1046         put_prev_task(rq, prev);
1047
1048         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1049         BUG_ON(!dl_se);
1050
1051         p = dl_task_of(dl_se);
1052         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1053
1054         /* Running task will never be pushed. */
1055        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1056
1057 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1058         if (hrtick_enabled(rq))
1059                 start_hrtick_dl(rq, p);
1060 #endif
1061
1062         set_post_schedule(rq);
1063
1064         return p;
1065 }
1066
1067 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1068 {
1069         update_curr_dl(rq);
1070
1071         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1072                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1073 }
1074
1075 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1076 {
1077         update_curr_dl(rq);
1078
1079 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1080         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0)
1081                 start_hrtick_dl(rq, p);
1082 #endif
1083 }
1084
1085 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1086 {
1087         /*
1088          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1089          * sched_fork()
1090          */
1091 }
1092
1093 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1094 {
1095         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1096         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1097
1098         /*
1099          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1100          */
1101         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1102         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1103         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1104
1105         hrtimer_cancel(timer);
1106 }
1107
1108 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1109 {
1110         struct task_struct *p = rq->curr;
1111
1112         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1113
1114         /* You can't push away the running task */
1115         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1116 }
1117
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119
1120 /* Only try algorithms three times */
1121 #define DL_MAX_TRIES 3
1122
1123 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1124 {
1125         if (!task_running(rq, p) &&
1126             cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1127                 return 1;
1128         return 0;
1129 }
1130
1131 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1132 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1133 {
1134         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1135         struct sched_dl_entity *dl_se;
1136         struct task_struct *p = NULL;
1137
1138 next_node:
1139         next_node = rb_next(next_node);
1140         if (next_node) {
1141                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1142                 p = dl_task_of(dl_se);
1143
1144                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1145                         return p;
1146
1147                 goto next_node;
1148         }
1149
1150         return NULL;
1151 }
1152
1153 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1154
1155 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1156 {
1157         struct sched_domain *sd;
1158         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1159         int this_cpu = smp_processor_id();
1160         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1161
1162         /* Make sure the mask is initialized first */
1163         if (unlikely(!later_mask))
1164                 return -1;
1165
1166         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1167                 return -1;
1168
1169         /*
1170          * We have to consider system topology and task affinity
1171          * first, then we can look for a suitable cpu.
1172          */
1173         cpumask_copy(later_mask, task_rq(task)->rd->span);
1174         cpumask_and(later_mask, later_mask, cpu_active_mask);
1175         cpumask_and(later_mask, later_mask, &task->cpus_allowed);
1176         best_cpu = cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl,
1177                         task, later_mask);
1178         if (best_cpu == -1)
1179                 return -1;
1180
1181         /*
1182          * If we are here, some target has been found,
1183          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1184          * This is, among the runqueues where the current tasks
1185          * have later deadlines than the task's one, the rq
1186          * with the latest possible one.
1187          *
1188          * Now we check how well this matches with task's
1189          * affinity and system topology.
1190          *
1191          * The last cpu where the task run is our first
1192          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1193          */
1194         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1195                 return cpu;
1196         /*
1197          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1198          * not in the mask) or not.
1199          */
1200         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1201                 this_cpu = -1;
1202
1203         rcu_read_lock();
1204         for_each_domain(cpu, sd) {
1205                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1206
1207                         /*
1208                          * If possible, preempting this_cpu is
1209                          * cheaper than migrating.
1210                          */
1211                         if (this_cpu != -1 &&
1212                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1213                                 rcu_read_unlock();
1214                                 return this_cpu;
1215                         }
1216
1217                         /*
1218                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1219                          * in the mask, that becomes our choice.
1220                          */
1221                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1222                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1223                                 rcu_read_unlock();
1224                                 return best_cpu;
1225                         }
1226                 }
1227         }
1228         rcu_read_unlock();
1229
1230         /*
1231          * At this point, all our guesses failed, we just return
1232          * 'something', and let the caller sort the things out.
1233          */
1234         if (this_cpu != -1)
1235                 return this_cpu;
1236
1237         cpu = cpumask_any(later_mask);
1238         if (cpu < nr_cpu_ids)
1239                 return cpu;
1240
1241         return -1;
1242 }
1243
1244 /* Locks the rq it finds */
1245 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1246 {
1247         struct rq *later_rq = NULL;
1248         int tries;
1249         int cpu;
1250
1251         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1252                 cpu = find_later_rq(task);
1253
1254                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1255                         break;
1256
1257                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1258
1259                 /* Retry if something changed. */
1260                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1261                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1262                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1263                                                        &task->cpus_allowed) ||
1264                                      task_running(rq, task) ||
1265                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1266                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1267                                 later_rq = NULL;
1268                                 break;
1269                         }
1270                 }
1271
1272                 /*
1273                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1274                  * its earliest one has a later deadline than our
1275                  * task, the rq is a good one.
1276                  */
1277                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1278                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1279                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1280                         break;
1281
1282                 /* Otherwise we try again. */
1283                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1284                 later_rq = NULL;
1285         }
1286
1287         return later_rq;
1288 }
1289
1290 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1291 {
1292         struct task_struct *p;
1293
1294         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1295                 return NULL;
1296
1297         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1298                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1299
1300         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1301         BUG_ON(task_current(rq, p));
1302         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1303
1304         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
1305         BUG_ON(!dl_task(p));
1306
1307         return p;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1312  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1313  * and start executing.
1314  */
1315 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1316 {
1317         struct task_struct *next_task;
1318         struct rq *later_rq;
1319
1320         if (!rq->dl.overloaded)
1321                 return 0;
1322
1323         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1324         if (!next_task)
1325                 return 0;
1326
1327 retry:
1328         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1329                 WARN_ON(1);
1330                 return 0;
1331         }
1332
1333         /*
1334          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1335          * can move away, it makes sense to just reschedule
1336          * without going further in pushing next_task.
1337          */
1338         if (dl_task(rq->curr) &&
1339             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1340             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1341                 resched_curr(rq);
1342                 return 0;
1343         }
1344
1345         /* We might release rq lock */
1346         get_task_struct(next_task);
1347
1348         /* Will lock the rq it'll find */
1349         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1350         if (!later_rq) {
1351                 struct task_struct *task;
1352
1353                 /*
1354                  * We must check all this again, since
1355                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1356                  * then possible that next_task has migrated.
1357                  */
1358                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1359                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1360                         /*
1361                          * The task is still there. We don't try
1362                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1363                          */
1364                         dequeue_pushable_dl_task(rq, next_task);
1365                         goto out;
1366                 }
1367
1368                 if (!task)
1369                         /* No more tasks */
1370                         goto out;
1371
1372                 put_task_struct(next_task);
1373                 next_task = task;
1374                 goto retry;
1375         }
1376
1377         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1378         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1379         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1380
1381         resched_curr(later_rq);
1382
1383         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1384
1385 out:
1386         put_task_struct(next_task);
1387
1388         return 1;
1389 }
1390
1391 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1392 {
1393         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1394         while (push_dl_task(rq))
1395                 ;
1396 }
1397
1398 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1399 {
1400         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1401         struct task_struct *p;
1402         struct rq *src_rq;
1403         u64 dmin = LONG_MAX;
1404
1405         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1406                 return 0;
1407
1408         /*
1409          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1410          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1411          */
1412         smp_rmb();
1413
1414         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1415                 if (this_cpu == cpu)
1416                         continue;
1417
1418                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1419
1420                 /*
1421                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1422                  * we are fine with this.
1423                  */
1424                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1425                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1426                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1427                         continue;
1428
1429                 /* Might drop this_rq->lock */
1430                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1431
1432                 /*
1433                  * If there are no more pullable tasks on the
1434                  * rq, we're done with it.
1435                  */
1436                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1437                         goto skip;
1438
1439                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1440
1441                 /*
1442                  * We found a task to be pulled if:
1443                  *  - it preempts our current (if there's one),
1444                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1445                  */
1446                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1447                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1448                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1449                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1450                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1451                         WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
1452
1453                         /*
1454                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1455                          * deadline than the current task of its runqueue.
1456                          */
1457                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1458                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1459                                 goto skip;
1460
1461                         ret = 1;
1462
1463                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1464                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1465                         activate_task(this_rq, p, 0);
1466                         dmin = p->dl.deadline;
1467
1468                         /* Is there any other task even earlier? */
1469                 }
1470 skip:
1471                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1472         }
1473
1474         return ret;
1475 }
1476
1477 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1478 {
1479         push_dl_tasks(rq);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1484  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1485  */
1486 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1487 {
1488         if (!task_running(rq, p) &&
1489             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1490             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1491             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1492             dl_task(rq->curr) &&
1493             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1494              dl_entity_preempt(&rq->curr->dl, &p->dl))) {
1495                 push_dl_tasks(rq);
1496         }
1497 }
1498
1499 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1500                                 const struct cpumask *new_mask)
1501 {
1502         struct rq *rq;
1503         int weight;
1504
1505         BUG_ON(!dl_task(p));
1506
1507         /*
1508          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1509          * it is on the rq AND it is not throttled).
1510          */
1511         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1512                 return;
1513
1514         weight = cpumask_weight(new_mask);
1515
1516         /*
1517          * Only update if the process changes its state from whether it
1518          * can migrate or not.
1519          */
1520         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1521                 return;
1522
1523         rq = task_rq(p);
1524
1525         /*
1526          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1527          */
1528         if (weight <= 1) {
1529                 if (!task_current(rq, p))
1530                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1531                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1532                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1533         } else {
1534                 if (!task_current(rq, p))
1535                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1536                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1537         }
1538
1539         update_dl_migration(&rq->dl);
1540 }
1541
1542 /* Assumes rq->lock is held */
1543 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1544 {
1545         if (rq->dl.overloaded)
1546                 dl_set_overload(rq);
1547
1548         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1549                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1550 }
1551
1552 /* Assumes rq->lock is held */
1553 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1554 {
1555         if (rq->dl.overloaded)
1556                 dl_clear_overload(rq);
1557
1558         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1559 }
1560
1561 void init_sched_dl_class(void)
1562 {
1563         unsigned int i;
1564
1565         for_each_possible_cpu(i)
1566                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1567                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1568 }
1569
1570 #endif /* CONFIG_SMP */
1571
1572 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1573 {
1574         if (hrtimer_active(&p->dl.dl_timer) && !dl_policy(p->policy))
1575                 hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.dl_timer);
1576
1577         __dl_clear_params(p);
1578
1579 #ifdef CONFIG_SMP
1580         /*
1581          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1582          * this is the right place to try to pull some other one
1583          * from an overloaded cpu, if any.
1584          */
1585         if (!rq->dl.dl_nr_running)
1586                 pull_dl_task(rq);
1587 #endif
1588 }
1589
1590 /*
1591  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1592  * we try to push someone off, if possible.
1593  */
1594 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1595 {
1596         int check_resched = 1;
1597
1598         /*
1599          * If p is throttled, don't consider the possibility
1600          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1601          * after its runtime will get replenished.
1602          */
1603         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1604                 return;
1605
1606         if (task_on_rq_queued(p) && rq->curr != p) {
1607 #ifdef CONFIG_SMP
1608                 if (rq->dl.overloaded && push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1609                         /* Only reschedule if pushing failed */
1610                         check_resched = 0;
1611 #endif /* CONFIG_SMP */
1612                 if (check_resched) {
1613                         if (dl_task(rq->curr))
1614                                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1615                         else
1616                                 resched_curr(rq);
1617                 }
1618         }
1619 }
1620
1621 /*
1622  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1623  * a push or pull operation might be needed.
1624  */
1625 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1626                             int oldprio)
1627 {
1628         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
1629 #ifdef CONFIG_SMP
1630                 /*
1631                  * This might be too much, but unfortunately
1632                  * we don't have the old deadline value, and
1633                  * we can't argue if the task is increasing
1634                  * or lowering its prio, so...
1635                  */
1636                 if (!rq->dl.overloaded)
1637                         pull_dl_task(rq);
1638
1639                 /*
1640                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1641                  * then reschedule, provided p is still on this
1642                  * runqueue.
1643                  */
1644                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1645                     rq->curr == p)
1646                         resched_curr(rq);
1647 #else
1648                 /*
1649                  * Again, we don't know if p has a earlier
1650                  * or later deadline, so let's blindly set a
1651                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1652                  */
1653                 resched_curr(rq);
1654 #endif /* CONFIG_SMP */
1655         } else
1656                 switched_to_dl(rq, p);
1657 }
1658
1659 const struct sched_class dl_sched_class = {
1660         .next                   = &rt_sched_class,
1661         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1662         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1663         .yield_task             = yield_task_dl,
1664
1665         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1666
1667         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1668         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1669
1670 #ifdef CONFIG_SMP
1671         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1672         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1673         .rq_online              = rq_online_dl,
1674         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1675         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1676         .task_woken             = task_woken_dl,
1677 #endif
1678
1679         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1680         .task_tick              = task_tick_dl,
1681         .task_fork              = task_fork_dl,
1682         .task_dead              = task_dead_dl,
1683
1684         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1685         .switched_from          = switched_from_dl,
1686         .switched_to            = switched_to_dl,
1687
1688         .update_curr            = update_curr_dl,
1689 };