Merge branch 'acpi-ec'
[linux-drm-fsl-dcu.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         if (dl_se->dl_yielded)
355                 dl_se->dl_yielded = 0;
356         if (dl_se->dl_throttled)
357                 dl_se->dl_throttled = 0;
358 }
359
360 /*
361  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
362  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
363  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
364  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
365  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
366  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
367  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
368  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
369  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
370  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
371  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
372  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
373  *
374  * This function returns true if:
375  *
376  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
377  *
378  * IOW we can't recycle current parameters.
379  *
380  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
381  * task with deadline equal to period this is the same of using
382  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
383  */
384 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
385                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
386 {
387         u64 left, right;
388
389         /*
390          * left and right are the two sides of the equation above,
391          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
392          * of divisions.
393          *
394          * Note that none of the time values involved in the two
395          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
396          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
397          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
398          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
399          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
400          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
401          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
402          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
403          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
404          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
405          * (but still we want to give the user that illusion >;).
406          */
407         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
408         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
409                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
410
411         return dl_time_before(right, left);
412 }
413
414 /*
415  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
416  * deadline might need updating.
417  *
418  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
419  *  - the current deadline is in the past,
420  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
421  *    the entity exceed its bandwidth.
422  */
423 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
424                              struct sched_dl_entity *pi_se)
425 {
426         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
427         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
428
429         /*
430          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
431          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
432          */
433         if (dl_se->dl_new) {
434                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
435                 return;
436         }
437
438         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
439             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
440                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
441                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
442         }
443 }
444
445 /*
446  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
447  * while waiting for some new execution time to become available, we
448  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
449  * and try to activate it.
450  *
451  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
452  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
453  * the future or in the past).
454  */
455 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
456 {
457         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
458         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
459         ktime_t now, act;
460         ktime_t soft, hard;
461         unsigned long range;
462         s64 delta;
463
464         if (boosted)
465                 return 0;
466         /*
467          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
468          * that it is actually coming from rq->clock and not from
469          * hrtimer's time base reading.
470          */
471         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
472         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
473         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
474         act = ktime_add_ns(act, delta);
475
476         /*
477          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
478          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
479          * start the timer in the past!
480          */
481         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
482                 return 0;
483
484         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
485
486         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
487         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
488         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
489         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
490                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
491
492         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
493 }
494
495 /*
496  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
497  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
498  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
499  *
500  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
501  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
502  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
503  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
504  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
505  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
506  * next call to enqueue_task_dl().
507  */
508 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
509 {
510         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
511                                                      struct sched_dl_entity,
512                                                      dl_timer);
513         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
514         struct rq *rq;
515 again:
516         rq = task_rq(p);
517         raw_spin_lock(&rq->lock);
518
519         if (rq != task_rq(p)) {
520                 /* Task was moved, retrying. */
521                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
522                 goto again;
523         }
524
525         /*
526          * We need to take care of several possible races here:
527          *
528          *   - the task might have changed its scheduling policy
529          *     to something different than SCHED_DEADLINE
530          *   - the task might have changed its reservation parameters
531          *     (through sched_setattr())
532          *   - the task might have been boosted by someone else and
533          *     might be in the boosting/deboosting path
534          *
535          * In all this cases we bail out, as the task is already
536          * in the runqueue or is going to be enqueued back anyway.
537          */
538         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new ||
539             dl_se->dl_boosted || !dl_se->dl_throttled)
540                 goto unlock;
541
542         sched_clock_tick();
543         update_rq_clock(rq);
544         enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
545         if (dl_task(rq->curr))
546                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
547         else
548                 resched_curr(rq);
549 #ifdef CONFIG_SMP
550         /*
551          * Queueing this task back might have overloaded rq,
552          * check if we need to kick someone away.
553          */
554         if (has_pushable_dl_tasks(rq))
555                 push_dl_task(rq);
556 #endif
557 unlock:
558         raw_spin_unlock(&rq->lock);
559
560         return HRTIMER_NORESTART;
561 }
562
563 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
564 {
565         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
566
567         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
568         timer->function = dl_task_timer;
569 }
570
571 static
572 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
573 {
574         return (dl_se->runtime <= 0);
575 }
576
577 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
578
579 /*
580  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
581  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
582  */
583 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
584 {
585         struct task_struct *curr = rq->curr;
586         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
587         u64 delta_exec;
588
589         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
590                 return;
591
592         /*
593          * Consumed budget is computed considering the time as
594          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
595          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
596          * computed using hard walltime. This seems to be the more
597          * natural solution, but the full ramifications of this
598          * approach need further study.
599          */
600         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
601         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
602                 return;
603
604         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
605                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
606
607         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
608         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
609
610         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
611         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
612
613         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
614
615         dl_se->runtime -= dl_se->dl_yielded ? 0 : delta_exec;
616         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
617                 dl_se->dl_throttled = 1;
618                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
619                 if (unlikely(!start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
620                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
621
622                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
623                         resched_curr(rq);
624         }
625
626         /*
627          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
628          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
629          * would be able to exceed the shared quota.
630          *
631          * Account to the root rt group for now.
632          *
633          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
634          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
635          * out before that can happen.
636          */
637         if (rt_bandwidth_enabled()) {
638                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
639
640                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
641                 /*
642                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
643                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
644                  * bandwidth is relevant.
645                  */
646                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
647                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
648                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
649         }
650 }
651
652 #ifdef CONFIG_SMP
653
654 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
655
656 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
657 {
658         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
659
660         if (next && dl_prio(next->prio))
661                 return next->dl.deadline;
662         else
663                 return 0;
664 }
665
666 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
667 {
668         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
669
670         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
671             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
672                 /*
673                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
674                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
675                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
676                  * as the new task becomes the earliest itself.
677                  */
678                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
679                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
680                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline, 1);
681         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
682                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
683                 /*
684                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
685                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
686                  * it is earlier than the next (if any), we must
687                  * recompute the next-earliest.
688                  */
689                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
690         }
691 }
692
693 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
694 {
695         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
696
697         /*
698          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
699          * task we must recompute them.
700          */
701         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
702                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
703                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
704                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
705         } else {
706                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
707                 struct sched_dl_entity *entry;
708
709                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
710                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
711                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
712                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline, 1);
713         }
714 }
715
716 #else
717
718 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
719 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
720
721 #endif /* CONFIG_SMP */
722
723 static inline
724 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
725 {
726         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
727         u64 deadline = dl_se->deadline;
728
729         WARN_ON(!dl_prio(prio));
730         dl_rq->dl_nr_running++;
731         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
732
733         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
734         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
735 }
736
737 static inline
738 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
739 {
740         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
741
742         WARN_ON(!dl_prio(prio));
743         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
744         dl_rq->dl_nr_running--;
745         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
746
747         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
748         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
749 }
750
751 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
752 {
753         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
754         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
755         struct rb_node *parent = NULL;
756         struct sched_dl_entity *entry;
757         int leftmost = 1;
758
759         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
760
761         while (*link) {
762                 parent = *link;
763                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
764                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
765                         link = &parent->rb_left;
766                 else {
767                         link = &parent->rb_right;
768                         leftmost = 0;
769                 }
770         }
771
772         if (leftmost)
773                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
774
775         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
776         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
777
778         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
779 }
780
781 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
782 {
783         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
784
785         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
786                 return;
787
788         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
789                 struct rb_node *next_node;
790
791                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
792                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
793         }
794
795         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
796         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
797
798         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
799 }
800
801 static void
802 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
803                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
804 {
805         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
806
807         /*
808          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
809          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
810          * we want a replenishment of its runtime.
811          */
812         if (dl_se->dl_new || flags & ENQUEUE_WAKEUP)
813                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
814         else if (flags & ENQUEUE_REPLENISH)
815                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
816
817         __enqueue_dl_entity(dl_se);
818 }
819
820 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
821 {
822         __dequeue_dl_entity(dl_se);
823 }
824
825 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
826 {
827         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
828         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
829
830         /*
831          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
832          * task if we have one and its (relative) deadline is
833          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
834          * deadline.
835          */
836         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio)) {
837                 pi_se = &pi_task->dl;
838         } else if (!dl_prio(p->normal_prio)) {
839                 /*
840                  * Special case in which we have a !SCHED_DEADLINE task
841                  * that is going to be deboosted, but exceedes its
842                  * runtime while doing so. No point in replenishing
843                  * it, as it's going to return back to its original
844                  * scheduling class after this.
845                  */
846                 BUG_ON(!p->dl.dl_boosted || flags != ENQUEUE_REPLENISH);
847                 return;
848         }
849
850         /*
851          * If p is throttled, we do nothing. In fact, if it exhausted
852          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
853          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
854          * run yet) will take care of this.
855          */
856         if (p->dl.dl_throttled && !(flags & ENQUEUE_REPLENISH))
857                 return;
858
859         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
860
861         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
862                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
863 }
864
865 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
866 {
867         dequeue_dl_entity(&p->dl);
868         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
869 }
870
871 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
872 {
873         update_curr_dl(rq);
874         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
875 }
876
877 /*
878  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
879  *
880  *   get off from the CPU until our next instance, with
881  *   a new runtime. This is of little use now, since we
882  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
883  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
884  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
885  *   is available for other task instances to use it.
886  */
887 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
888 {
889         struct task_struct *p = rq->curr;
890
891         /*
892          * We make the task go to sleep until its current deadline by
893          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
894          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
895          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
896          */
897         if (p->dl.runtime > 0) {
898                 rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
899                 p->dl.runtime = 0;
900         }
901         update_curr_dl(rq);
902 }
903
904 #ifdef CONFIG_SMP
905
906 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
907
908 static int
909 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
910 {
911         struct task_struct *curr;
912         struct rq *rq;
913
914         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE)
915                 goto out;
916
917         rq = cpu_rq(cpu);
918
919         rcu_read_lock();
920         curr = ACCESS_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
921
922         /*
923          * If we are dealing with a -deadline task, we must
924          * decide where to wake it up.
925          * If it has a later deadline and the current task
926          * on this rq can't move (provided the waking task
927          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
928          * other hand, if it has a shorter deadline, we
929          * try to make it stay here, it might be important.
930          */
931         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
932             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
933              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
934             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
935                 int target = find_later_rq(p);
936
937                 if (target != -1)
938                         cpu = target;
939         }
940         rcu_read_unlock();
941
942 out:
943         return cpu;
944 }
945
946 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
947 {
948         /*
949          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
950          * let's hope p can move out.
951          */
952         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
953             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL) == -1)
954                 return;
955
956         /*
957          * p is migratable, so let's not schedule it and
958          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
959          */
960         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
961             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL) != -1)
962                 return;
963
964         resched_curr(rq);
965 }
966
967 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq);
968
969 #endif /* CONFIG_SMP */
970
971 /*
972  * Only called when both the current and waking task are -deadline
973  * tasks.
974  */
975 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
976                                   int flags)
977 {
978         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
979                 resched_curr(rq);
980                 return;
981         }
982
983 #ifdef CONFIG_SMP
984         /*
985          * In the unlikely case current and p have the same deadline
986          * let us try to decide what's the best thing to do...
987          */
988         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
989             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
990                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
991 #endif /* CONFIG_SMP */
992 }
993
994 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
995 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
996 {
997         hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
998 }
999 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1000 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1001 {
1002 }
1003 #endif
1004
1005 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1006                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1007 {
1008         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
1009
1010         if (!left)
1011                 return NULL;
1012
1013         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1014 }
1015
1016 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1017 {
1018         struct sched_dl_entity *dl_se;
1019         struct task_struct *p;
1020         struct dl_rq *dl_rq;
1021
1022         dl_rq = &rq->dl;
1023
1024         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1025                 pull_dl_task(rq);
1026                 /*
1027                  * pull_rt_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1028                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1029                  * re-start task selection.
1030                  */
1031                 if (rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop))
1032                         return RETRY_TASK;
1033         }
1034
1035         /*
1036          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1037          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1038          */
1039         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1040                 update_curr_dl(rq);
1041
1042         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1043                 return NULL;
1044
1045         put_prev_task(rq, prev);
1046
1047         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1048         BUG_ON(!dl_se);
1049
1050         p = dl_task_of(dl_se);
1051         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1052
1053         /* Running task will never be pushed. */
1054        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1055
1056         if (hrtick_enabled(rq))
1057                 start_hrtick_dl(rq, p);
1058
1059         set_post_schedule(rq);
1060
1061         return p;
1062 }
1063
1064 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1065 {
1066         update_curr_dl(rq);
1067
1068         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1069                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1070 }
1071
1072 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1073 {
1074         update_curr_dl(rq);
1075
1076         /*
1077          * Even when we have runtime, update_curr_dl() might have resulted in us
1078          * not being the leftmost task anymore. In that case NEED_RESCHED will
1079          * be set and schedule() will start a new hrtick for the next task.
1080          */
1081         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0 &&
1082             is_leftmost(p, &rq->dl))
1083                 start_hrtick_dl(rq, p);
1084 }
1085
1086 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1087 {
1088         /*
1089          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1090          * sched_fork()
1091          */
1092 }
1093
1094 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1095 {
1096         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1097         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1098
1099         /*
1100          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1101          */
1102         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1103         /* XXX we should retain the bw until 0-lag */
1104         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1105         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1106
1107         hrtimer_cancel(timer);
1108 }
1109
1110 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1111 {
1112         struct task_struct *p = rq->curr;
1113
1114         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1115
1116         /* You can't push away the running task */
1117         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1118 }
1119
1120 #ifdef CONFIG_SMP
1121
1122 /* Only try algorithms three times */
1123 #define DL_MAX_TRIES 3
1124
1125 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1126 {
1127         if (!task_running(rq, p) &&
1128             cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1129                 return 1;
1130         return 0;
1131 }
1132
1133 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1134 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1135 {
1136         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1137         struct sched_dl_entity *dl_se;
1138         struct task_struct *p = NULL;
1139
1140 next_node:
1141         next_node = rb_next(next_node);
1142         if (next_node) {
1143                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1144                 p = dl_task_of(dl_se);
1145
1146                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1147                         return p;
1148
1149                 goto next_node;
1150         }
1151
1152         return NULL;
1153 }
1154
1155 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1156
1157 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1158 {
1159         struct sched_domain *sd;
1160         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1161         int this_cpu = smp_processor_id();
1162         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1163
1164         /* Make sure the mask is initialized first */
1165         if (unlikely(!later_mask))
1166                 return -1;
1167
1168         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1169                 return -1;
1170
1171         /*
1172          * We have to consider system topology and task affinity
1173          * first, then we can look for a suitable cpu.
1174          */
1175         best_cpu = cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl,
1176                         task, later_mask);
1177         if (best_cpu == -1)
1178                 return -1;
1179
1180         /*
1181          * If we are here, some target has been found,
1182          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1183          * This is, among the runqueues where the current tasks
1184          * have later deadlines than the task's one, the rq
1185          * with the latest possible one.
1186          *
1187          * Now we check how well this matches with task's
1188          * affinity and system topology.
1189          *
1190          * The last cpu where the task run is our first
1191          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1192          */
1193         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1194                 return cpu;
1195         /*
1196          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1197          * not in the mask) or not.
1198          */
1199         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1200                 this_cpu = -1;
1201
1202         rcu_read_lock();
1203         for_each_domain(cpu, sd) {
1204                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1205
1206                         /*
1207                          * If possible, preempting this_cpu is
1208                          * cheaper than migrating.
1209                          */
1210                         if (this_cpu != -1 &&
1211                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1212                                 rcu_read_unlock();
1213                                 return this_cpu;
1214                         }
1215
1216                         /*
1217                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1218                          * in the mask, that becomes our choice.
1219                          */
1220                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1221                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1222                                 rcu_read_unlock();
1223                                 return best_cpu;
1224                         }
1225                 }
1226         }
1227         rcu_read_unlock();
1228
1229         /*
1230          * At this point, all our guesses failed, we just return
1231          * 'something', and let the caller sort the things out.
1232          */
1233         if (this_cpu != -1)
1234                 return this_cpu;
1235
1236         cpu = cpumask_any(later_mask);
1237         if (cpu < nr_cpu_ids)
1238                 return cpu;
1239
1240         return -1;
1241 }
1242
1243 /* Locks the rq it finds */
1244 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1245 {
1246         struct rq *later_rq = NULL;
1247         int tries;
1248         int cpu;
1249
1250         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1251                 cpu = find_later_rq(task);
1252
1253                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1254                         break;
1255
1256                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1257
1258                 /* Retry if something changed. */
1259                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1260                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1261                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1262                                                        &task->cpus_allowed) ||
1263                                      task_running(rq, task) ||
1264                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1265                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1266                                 later_rq = NULL;
1267                                 break;
1268                         }
1269                 }
1270
1271                 /*
1272                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1273                  * its earliest one has a later deadline than our
1274                  * task, the rq is a good one.
1275                  */
1276                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1277                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1278                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1279                         break;
1280
1281                 /* Otherwise we try again. */
1282                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1283                 later_rq = NULL;
1284         }
1285
1286         return later_rq;
1287 }
1288
1289 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1290 {
1291         struct task_struct *p;
1292
1293         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1294                 return NULL;
1295
1296         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1297                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1298
1299         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1300         BUG_ON(task_current(rq, p));
1301         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1302
1303         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
1304         BUG_ON(!dl_task(p));
1305
1306         return p;
1307 }
1308
1309 /*
1310  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1311  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1312  * and start executing.
1313  */
1314 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1315 {
1316         struct task_struct *next_task;
1317         struct rq *later_rq;
1318         int ret = 0;
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                         goto out;
1365                 }
1366
1367                 if (!task)
1368                         /* No more tasks */
1369                         goto out;
1370
1371                 put_task_struct(next_task);
1372                 next_task = task;
1373                 goto retry;
1374         }
1375
1376         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1377         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1378         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1379         ret = 1;
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 ret;
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(&p->dl, &rq->curr->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         struct root_domain *src_rd;
1504         int weight;
1505
1506         BUG_ON(!dl_task(p));
1507
1508         rq = task_rq(p);
1509         src_rd = rq->rd;
1510         /*
1511          * Migrating a SCHED_DEADLINE task between exclusive
1512          * cpusets (different root_domains) entails a bandwidth
1513          * update. We already made space for us in the destination
1514          * domain (see cpuset_can_attach()).
1515          */
1516         if (!cpumask_intersects(src_rd->span, new_mask)) {
1517                 struct dl_bw *src_dl_b;
1518
1519                 src_dl_b = dl_bw_of(cpu_of(rq));
1520                 /*
1521                  * We now free resources of the root_domain we are migrating
1522                  * off. In the worst case, sched_setattr() may temporary fail
1523                  * until we complete the update.
1524                  */
1525                 raw_spin_lock(&src_dl_b->lock);
1526                 __dl_clear(src_dl_b, p->dl.dl_bw);
1527                 raw_spin_unlock(&src_dl_b->lock);
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1532          * it is on the rq AND it is not throttled).
1533          */
1534         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1535                 return;
1536
1537         weight = cpumask_weight(new_mask);
1538
1539         /*
1540          * Only update if the process changes its state from whether it
1541          * can migrate or not.
1542          */
1543         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1544                 return;
1545
1546         /*
1547          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1548          */
1549         if (weight <= 1) {
1550                 if (!task_current(rq, p))
1551                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1552                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1553                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1554         } else {
1555                 if (!task_current(rq, p))
1556                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1557                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1558         }
1559
1560         update_dl_migration(&rq->dl);
1561 }
1562
1563 /* Assumes rq->lock is held */
1564 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1565 {
1566         if (rq->dl.overloaded)
1567                 dl_set_overload(rq);
1568
1569         cpudl_set_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1570         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1571                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1572 }
1573
1574 /* Assumes rq->lock is held */
1575 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1576 {
1577         if (rq->dl.overloaded)
1578                 dl_clear_overload(rq);
1579
1580         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1581         cpudl_clear_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1582 }
1583
1584 void init_sched_dl_class(void)
1585 {
1586         unsigned int i;
1587
1588         for_each_possible_cpu(i)
1589                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1590                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1591 }
1592
1593 #endif /* CONFIG_SMP */
1594
1595 /*
1596  *  Ensure p's dl_timer is cancelled. May drop rq->lock for a while.
1597  */
1598 static void cancel_dl_timer(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1599 {
1600         struct hrtimer *dl_timer = &p->dl.dl_timer;
1601
1602         /* Nobody will change task's class if pi_lock is held */
1603         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1604
1605         if (hrtimer_active(dl_timer)) {
1606                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(dl_timer);
1607
1608                 if (unlikely(ret == -1)) {
1609                         /*
1610                          * Note, p may migrate OR new deadline tasks
1611                          * may appear in rq when we are unlocking it.
1612                          * A caller of us must be fine with that.
1613                          */
1614                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1615                         hrtimer_cancel(dl_timer);
1616                         raw_spin_lock(&rq->lock);
1617                 }
1618         }
1619 }
1620
1621 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1622 {
1623         /* XXX we should retain the bw until 0-lag */
1624         cancel_dl_timer(rq, p);
1625         __dl_clear_params(p);
1626
1627         /*
1628          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1629          * this is the right place to try to pull some other one
1630          * from an overloaded cpu, if any.
1631          */
1632         if (!task_on_rq_queued(p) || rq->dl.dl_nr_running)
1633                 return;
1634
1635         if (pull_dl_task(rq))
1636                 resched_curr(rq);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1641  * we try to push someone off, if possible.
1642  */
1643 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1644 {
1645         int check_resched = 1;
1646
1647         /*
1648          * If p is throttled, don't consider the possibility
1649          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1650          * after its runtime will get replenished.
1651          */
1652         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1653                 return;
1654
1655         if (task_on_rq_queued(p) && rq->curr != p) {
1656 #ifdef CONFIG_SMP
1657                 if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->dl.overloaded &&
1658                         push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1659                         /* Only reschedule if pushing failed */
1660                         check_resched = 0;
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662                 if (check_resched) {
1663                         if (dl_task(rq->curr))
1664                                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1665                         else
1666                                 resched_curr(rq);
1667                 }
1668         }
1669 }
1670
1671 /*
1672  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1673  * a push or pull operation might be needed.
1674  */
1675 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1676                             int oldprio)
1677 {
1678         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
1679 #ifdef CONFIG_SMP
1680                 /*
1681                  * This might be too much, but unfortunately
1682                  * we don't have the old deadline value, and
1683                  * we can't argue if the task is increasing
1684                  * or lowering its prio, so...
1685                  */
1686                 if (!rq->dl.overloaded)
1687                         pull_dl_task(rq);
1688
1689                 /*
1690                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1691                  * then reschedule, provided p is still on this
1692                  * runqueue.
1693                  */
1694                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1695                     rq->curr == p)
1696                         resched_curr(rq);
1697 #else
1698                 /*
1699                  * Again, we don't know if p has a earlier
1700                  * or later deadline, so let's blindly set a
1701                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1702                  */
1703                 resched_curr(rq);
1704 #endif /* CONFIG_SMP */
1705         } else
1706                 switched_to_dl(rq, p);
1707 }
1708
1709 const struct sched_class dl_sched_class = {
1710         .next                   = &rt_sched_class,
1711         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1712         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1713         .yield_task             = yield_task_dl,
1714
1715         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1716
1717         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1718         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1719
1720 #ifdef CONFIG_SMP
1721         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1722         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1723         .rq_online              = rq_online_dl,
1724         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1725         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1726         .task_woken             = task_woken_dl,
1727 #endif
1728
1729         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1730         .task_tick              = task_tick_dl,
1731         .task_fork              = task_fork_dl,
1732         .task_dead              = task_dead_dl,
1733
1734         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1735         .switched_from          = switched_from_dl,
1736         .switched_to            = switched_to_dl,
1737
1738         .update_curr            = update_curr_dl,
1739 };
1740
1741 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1742 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
1743
1744 void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1745 {
1746         print_dl_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->dl);
1747 }
1748 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */