Merge branch 'next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rzhang/linux
[cascardo/linux.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 extern unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
61
62 void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b)
63 {
64         raw_spin_lock_init(&dl_b->lock);
65         raw_spin_lock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
66         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF)
67                 dl_b->bw = -1;
68         else
69                 dl_b->bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
70         raw_spin_unlock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
71         dl_b->total_bw = 0;
72 }
73
74 void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq)
75 {
76         dl_rq->rb_root = RB_ROOT;
77
78 #ifdef CONFIG_SMP
79         /* zero means no -deadline tasks */
80         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
81
82         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
83         dl_rq->overloaded = 0;
84         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT;
85 #else
86         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
87 #endif
88 }
89
90 #ifdef CONFIG_SMP
91
92 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
93 {
94         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
95 }
96
97 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
98 {
99         if (!rq->online)
100                 return;
101
102         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
103         /*
104          * Must be visible before the overload count is
105          * set (as in sched_rt.c).
106          *
107          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
108          */
109         smp_wmb();
110         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
111 }
112
113 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
114 {
115         if (!rq->online)
116                 return;
117
118         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
119         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
120 }
121
122 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
123 {
124         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_running > 1) {
125                 if (!dl_rq->overloaded) {
126                         dl_set_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
127                         dl_rq->overloaded = 1;
128                 }
129         } else if (dl_rq->overloaded) {
130                 dl_clear_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
131                 dl_rq->overloaded = 0;
132         }
133 }
134
135 static void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
136 {
137         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
138
139         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
140                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
141
142         update_dl_migration(dl_rq);
143 }
144
145 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
146 {
147         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
148
149         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
150                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
151
152         update_dl_migration(dl_rq);
153 }
154
155 /*
156  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
157  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
158  */
159 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
160 {
161         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
162         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_node;
163         struct rb_node *parent = NULL;
164         struct task_struct *entry;
165         int leftmost = 1;
166
167         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
168
169         while (*link) {
170                 parent = *link;
171                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
172                                  pushable_dl_tasks);
173                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
174                         link = &parent->rb_left;
175                 else {
176                         link = &parent->rb_right;
177                         leftmost = 0;
178                 }
179         }
180
181         if (leftmost)
182                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = &p->pushable_dl_tasks;
183
184         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
185         rb_insert_color(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
186 }
187
188 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
189 {
190         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
191
192         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
193                 return;
194
195         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
196                 struct rb_node *next_node;
197
198                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
199                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = next_node;
200         }
201
202         rb_erase(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
203         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
204 }
205
206 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
207 {
208         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root);
209 }
210
211 static int push_dl_task(struct rq *rq);
212
213 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
214 {
215         return dl_task(prev);
216 }
217
218 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
219 {
220         rq->post_schedule = has_pushable_dl_tasks(rq);
221 }
222
223 #else
224
225 static inline
226 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
227 {
228 }
229
230 static inline
231 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
232 {
233 }
234
235 static inline
236 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
237 {
238 }
239
240 static inline
241 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
242 {
243 }
244
245 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
246 {
247         return false;
248 }
249
250 static inline int pull_dl_task(struct rq *rq)
251 {
252         return 0;
253 }
254
255 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
256 {
257 }
258 #endif /* CONFIG_SMP */
259
260 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
261 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
262 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
263                                   int flags);
264
265 /*
266  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
267  * and this means that:
268  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
269  *    current time + relative deadline;
270  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
271  *
272  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
273  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
274  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
275  * parameters.
276  */
277 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
278                                        struct sched_dl_entity *pi_se)
279 {
280         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
281         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
282
283         WARN_ON(!dl_se->dl_new || dl_se->dl_throttled);
284
285         /*
286          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
287          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
288          * spent on hardirq context, etc.).
289          */
290         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
291         dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
292         dl_se->dl_new = 0;
293 }
294
295 /*
296  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
297  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
298  * exhausting its runtime.
299  *
300  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
301  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
302  * other entities.
303  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
304  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
305  *
306  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
307  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
308  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
309  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
310  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
311  * runtime, or it just underestimated it during sched_setscheduler_ex().
312  */
313 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
314                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
315 {
316         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
317         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
318
319         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
320
321         /*
322          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
323          * Just go with full inherited parameters.
324          */
325         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
326                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
327                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
328         }
329
330         /*
331          * We keep moving the deadline away until we get some
332          * available runtime for the entity. This ensures correct
333          * handling of situations where the runtime overrun is
334          * arbitrary large.
335          */
336         while (dl_se->runtime <= 0) {
337                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
338                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
339         }
340
341         /*
342          * At this point, the deadline really should be "in
343          * the future" with respect to rq->clock. If it's
344          * not, we are, for some reason, lagging too much!
345          * Anyway, after having warn userspace abut that,
346          * we still try to keep the things running by
347          * resetting the deadline and the budget of the
348          * entity.
349          */
350         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
351                 printk_deferred_once("sched: DL replenish lagged to much\n");
352                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
353                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
354         }
355 }
356
357 /*
358  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
359  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
360  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
361  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
362  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
363  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
364  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
365  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
366  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
367  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
368  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
369  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
370  *
371  * This function returns true if:
372  *
373  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
374  *
375  * IOW we can't recycle current parameters.
376  *
377  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
378  * task with deadline equal to period this is the same of using
379  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
380  */
381 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
382                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
383 {
384         u64 left, right;
385
386         /*
387          * left and right are the two sides of the equation above,
388          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
389          * of divisions.
390          *
391          * Note that none of the time values involved in the two
392          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
393          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
394          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
395          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
396          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
397          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
398          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
399          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
400          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
401          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
402          * (but still we want to give the user that illusion >;).
403          */
404         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
405         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
406                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
407
408         return dl_time_before(right, left);
409 }
410
411 /*
412  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
413  * deadline might need updating.
414  *
415  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
416  *  - the current deadline is in the past,
417  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
418  *    the entity exceed its bandwidth.
419  */
420 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
421                              struct sched_dl_entity *pi_se)
422 {
423         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
424         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
425
426         /*
427          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
428          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
429          */
430         if (dl_se->dl_new) {
431                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
432                 return;
433         }
434
435         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
436             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
437                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
438                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
439         }
440 }
441
442 /*
443  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
444  * while waiting for some new execution time to become available, we
445  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
446  * and try to activate it.
447  *
448  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
449  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
450  * the future or in the past).
451  */
452 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
453 {
454         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
455         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
456         ktime_t now, act;
457         ktime_t soft, hard;
458         unsigned long range;
459         s64 delta;
460
461         if (boosted)
462                 return 0;
463         /*
464          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
465          * that it is actually coming from rq->clock and not from
466          * hrtimer's time base reading.
467          */
468         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
469         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
470         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
471         act = ktime_add_ns(act, delta);
472
473         /*
474          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
475          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
476          * start the timer in the past!
477          */
478         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
479                 return 0;
480
481         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
482
483         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
484         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
485         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
486         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
487                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
488
489         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
490 }
491
492 /*
493  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
494  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
495  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
496  *
497  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
498  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
499  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
500  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
501  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
502  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
503  * next call to enqueue_task_dl().
504  */
505 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
506 {
507         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
508                                                      struct sched_dl_entity,
509                                                      dl_timer);
510         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
511         struct rq *rq;
512 again:
513         rq = task_rq(p);
514         raw_spin_lock(&rq->lock);
515
516         if (rq != task_rq(p)) {
517                 /* Task was moved, retrying. */
518                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
519                 goto again;
520         }
521
522         /*
523          * We need to take care of a possible races here. In fact, the
524          * task might have changed its scheduling policy to something
525          * different from SCHED_DEADLINE or changed its reservation
526          * parameters (through sched_setattr()).
527          */
528         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new)
529                 goto unlock;
530
531         sched_clock_tick();
532         update_rq_clock(rq);
533         dl_se->dl_throttled = 0;
534         dl_se->dl_yielded = 0;
535         if (p->on_rq) {
536                 enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
537                 if (task_has_dl_policy(rq->curr))
538                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
539                 else
540                         resched_task(rq->curr);
541 #ifdef CONFIG_SMP
542                 /*
543                  * Queueing this task back might have overloaded rq,
544                  * check if we need to kick someone away.
545                  */
546                 if (has_pushable_dl_tasks(rq))
547                         push_dl_task(rq);
548 #endif
549         }
550 unlock:
551         raw_spin_unlock(&rq->lock);
552
553         return HRTIMER_NORESTART;
554 }
555
556 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
557 {
558         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
559
560         if (hrtimer_active(timer)) {
561                 hrtimer_try_to_cancel(timer);
562                 return;
563         }
564
565         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
566         timer->function = dl_task_timer;
567 }
568
569 static
570 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
571 {
572         int dmiss = dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq));
573         int rorun = dl_se->runtime <= 0;
574
575         if (!rorun && !dmiss)
576                 return 0;
577
578         /*
579          * If we are beyond our current deadline and we are still
580          * executing, then we have already used some of the runtime of
581          * the next instance. Thus, if we do not account that, we are
582          * stealing bandwidth from the system at each deadline miss!
583          */
584         if (dmiss) {
585                 dl_se->runtime = rorun ? dl_se->runtime : 0;
586                 dl_se->runtime -= rq_clock(rq) - dl_se->deadline;
587         }
588
589         return 1;
590 }
591
592 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
593
594 /*
595  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
596  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
597  */
598 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
599 {
600         struct task_struct *curr = rq->curr;
601         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
602         u64 delta_exec;
603
604         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
605                 return;
606
607         /*
608          * Consumed budget is computed considering the time as
609          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
610          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
611          * computed using hard walltime. This seems to be the more
612          * natural solution, but the full ramifications of this
613          * approach need further study.
614          */
615         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
616         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
617                 return;
618
619         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
620                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
621
622         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
623         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
624
625         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
626         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
627
628         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
629
630         dl_se->runtime -= delta_exec;
631         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
632                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
633                 if (likely(start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
634                         dl_se->dl_throttled = 1;
635                 else
636                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
637
638                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
639                         resched_task(curr);
640         }
641
642         /*
643          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
644          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
645          * would be able to exceed the shared quota.
646          *
647          * Account to the root rt group for now.
648          *
649          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
650          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
651          * out before that can happen.
652          */
653         if (rt_bandwidth_enabled()) {
654                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
655
656                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
657                 /*
658                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
659                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
660                  * bandwidth is relevant.
661                  */
662                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
663                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
664                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
665         }
666 }
667
668 #ifdef CONFIG_SMP
669
670 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
671
672 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
673 {
674         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
675
676         if (next && dl_prio(next->prio))
677                 return next->dl.deadline;
678         else
679                 return 0;
680 }
681
682 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
683 {
684         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
685
686         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
687             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
688                 /*
689                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
690                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
691                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
692                  * as the new task becomes the earliest itself.
693                  */
694                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
695                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
696                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline, 1);
697         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
698                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
699                 /*
700                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
701                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
702                  * it is earlier than the next (if any), we must
703                  * recompute the next-earliest.
704                  */
705                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
706         }
707 }
708
709 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
710 {
711         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
712
713         /*
714          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
715          * task we must recompute them.
716          */
717         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
718                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
719                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
720                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
721         } else {
722                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
723                 struct sched_dl_entity *entry;
724
725                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
726                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
727                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
728                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline, 1);
729         }
730 }
731
732 #else
733
734 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
735 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
736
737 #endif /* CONFIG_SMP */
738
739 static inline
740 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
741 {
742         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
743         u64 deadline = dl_se->deadline;
744
745         WARN_ON(!dl_prio(prio));
746         dl_rq->dl_nr_running++;
747         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
748
749         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
750         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
751 }
752
753 static inline
754 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
755 {
756         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
757
758         WARN_ON(!dl_prio(prio));
759         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
760         dl_rq->dl_nr_running--;
761         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
762
763         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
764         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
765 }
766
767 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
768 {
769         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
770         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
771         struct rb_node *parent = NULL;
772         struct sched_dl_entity *entry;
773         int leftmost = 1;
774
775         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
776
777         while (*link) {
778                 parent = *link;
779                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
780                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
781                         link = &parent->rb_left;
782                 else {
783                         link = &parent->rb_right;
784                         leftmost = 0;
785                 }
786         }
787
788         if (leftmost)
789                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
790
791         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
792         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
793
794         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
795 }
796
797 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
798 {
799         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
800
801         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
802                 return;
803
804         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
805                 struct rb_node *next_node;
806
807                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
808                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
809         }
810
811         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
812         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
813
814         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
815 }
816
817 static void
818 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
819                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
820 {
821         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
822
823         /*
824          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
825          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
826          * we want a replenishment of its runtime.
827          */
828         if (!dl_se->dl_new && flags & ENQUEUE_REPLENISH)
829                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
830         else
831                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
832
833         __enqueue_dl_entity(dl_se);
834 }
835
836 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
837 {
838         __dequeue_dl_entity(dl_se);
839 }
840
841 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
842 {
843         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
844         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
845
846         /*
847          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
848          * task if we have one and its (relative) deadline is
849          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
850          * deadline.
851          */
852         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio))
853                 pi_se = &pi_task->dl;
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_task(rq->curr);
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_task(rq->curr);
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         s64 delta = p->dl.dl_runtime - p->dl.runtime;
1003
1004         if (delta > 10000)
1005                 hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1006 }
1007 #endif
1008
1009 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1010                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1011 {
1012         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
1013
1014         if (!left)
1015                 return NULL;
1016
1017         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1018 }
1019
1020 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1021 {
1022         struct sched_dl_entity *dl_se;
1023         struct task_struct *p;
1024         struct dl_rq *dl_rq;
1025
1026         dl_rq = &rq->dl;
1027
1028         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1029                 pull_dl_task(rq);
1030                 /*
1031                  * pull_rt_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1032                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1033                  * re-start task selection.
1034                  */
1035                 if (rq->stop && rq->stop->on_rq)
1036                         return RETRY_TASK;
1037         }
1038
1039         /*
1040          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1041          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1042          */
1043         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1044                 update_curr_dl(rq);
1045
1046         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1047                 return NULL;
1048
1049         put_prev_task(rq, prev);
1050
1051         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1052         BUG_ON(!dl_se);
1053
1054         p = dl_task_of(dl_se);
1055         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1056
1057         /* Running task will never be pushed. */
1058        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1059
1060 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1061         if (hrtick_enabled(rq))
1062                 start_hrtick_dl(rq, p);
1063 #endif
1064
1065         set_post_schedule(rq);
1066
1067         return p;
1068 }
1069
1070 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1071 {
1072         update_curr_dl(rq);
1073
1074         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1075                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1076 }
1077
1078 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1079 {
1080         update_curr_dl(rq);
1081
1082 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1083         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0)
1084                 start_hrtick_dl(rq, p);
1085 #endif
1086 }
1087
1088 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1089 {
1090         /*
1091          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1092          * sched_fork()
1093          */
1094 }
1095
1096 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1097 {
1098         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1099         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1100
1101         /*
1102          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1103          */
1104         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1105         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1106         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1107
1108         hrtimer_cancel(timer);
1109 }
1110
1111 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1112 {
1113         struct task_struct *p = rq->curr;
1114
1115         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1116
1117         /* You can't push away the running task */
1118         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1119 }
1120
1121 #ifdef CONFIG_SMP
1122
1123 /* Only try algorithms three times */
1124 #define DL_MAX_TRIES 3
1125
1126 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1127 {
1128         if (!task_running(rq, p) &&
1129             (cpu < 0 || cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed)) &&
1130             (p->nr_cpus_allowed > 1))
1131                 return 1;
1132
1133         return 0;
1134 }
1135
1136 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1137 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1138 {
1139         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1140         struct sched_dl_entity *dl_se;
1141         struct task_struct *p = NULL;
1142
1143 next_node:
1144         next_node = rb_next(next_node);
1145         if (next_node) {
1146                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1147                 p = dl_task_of(dl_se);
1148
1149                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1150                         return p;
1151
1152                 goto next_node;
1153         }
1154
1155         return NULL;
1156 }
1157
1158 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1159
1160 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1161 {
1162         struct sched_domain *sd;
1163         struct cpumask *later_mask = __get_cpu_var(local_cpu_mask_dl);
1164         int this_cpu = smp_processor_id();
1165         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1166
1167         /* Make sure the mask is initialized first */
1168         if (unlikely(!later_mask))
1169                 return -1;
1170
1171         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1172                 return -1;
1173
1174         best_cpu = cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl,
1175                         task, later_mask);
1176         if (best_cpu == -1)
1177                 return -1;
1178
1179         /*
1180          * If we are here, some target has been found,
1181          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1182          * This is, among the runqueues where the current tasks
1183          * have later deadlines than the task's one, the rq
1184          * with the latest possible one.
1185          *
1186          * Now we check how well this matches with task's
1187          * affinity and system topology.
1188          *
1189          * The last cpu where the task run is our first
1190          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1191          */
1192         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1193                 return cpu;
1194         /*
1195          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1196          * not in the mask) or not.
1197          */
1198         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1199                 this_cpu = -1;
1200
1201         rcu_read_lock();
1202         for_each_domain(cpu, sd) {
1203                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1204
1205                         /*
1206                          * If possible, preempting this_cpu is
1207                          * cheaper than migrating.
1208                          */
1209                         if (this_cpu != -1 &&
1210                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1211                                 rcu_read_unlock();
1212                                 return this_cpu;
1213                         }
1214
1215                         /*
1216                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1217                          * in the mask, that becomes our choice.
1218                          */
1219                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1220                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1221                                 rcu_read_unlock();
1222                                 return best_cpu;
1223                         }
1224                 }
1225         }
1226         rcu_read_unlock();
1227
1228         /*
1229          * At this point, all our guesses failed, we just return
1230          * 'something', and let the caller sort the things out.
1231          */
1232         if (this_cpu != -1)
1233                 return this_cpu;
1234
1235         cpu = cpumask_any(later_mask);
1236         if (cpu < nr_cpu_ids)
1237                 return cpu;
1238
1239         return -1;
1240 }
1241
1242 /* Locks the rq it finds */
1243 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1244 {
1245         struct rq *later_rq = NULL;
1246         int tries;
1247         int cpu;
1248
1249         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1250                 cpu = find_later_rq(task);
1251
1252                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1253                         break;
1254
1255                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1256
1257                 /* Retry if something changed. */
1258                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1259                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1260                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1261                                                        &task->cpus_allowed) ||
1262                                      task_running(rq, task) || !task->on_rq)) {
1263                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1264                                 later_rq = NULL;
1265                                 break;
1266                         }
1267                 }
1268
1269                 /*
1270                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1271                  * its earliest one has a later deadline than our
1272                  * task, the rq is a good one.
1273                  */
1274                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1275                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1276                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1277                         break;
1278
1279                 /* Otherwise we try again. */
1280                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1281                 later_rq = NULL;
1282         }
1283
1284         return later_rq;
1285 }
1286
1287 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1288 {
1289         struct task_struct *p;
1290
1291         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1292                 return NULL;
1293
1294         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1295                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1296
1297         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1298         BUG_ON(task_current(rq, p));
1299         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1300
1301         BUG_ON(!p->on_rq);
1302         BUG_ON(!dl_task(p));
1303
1304         return p;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1309  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1310  * and start executing.
1311  */
1312 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1313 {
1314         struct task_struct *next_task;
1315         struct rq *later_rq;
1316
1317         if (!rq->dl.overloaded)
1318                 return 0;
1319
1320         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1321         if (!next_task)
1322                 return 0;
1323
1324 retry:
1325         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1326                 WARN_ON(1);
1327                 return 0;
1328         }
1329
1330         /*
1331          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1332          * can move away, it makes sense to just reschedule
1333          * without going further in pushing next_task.
1334          */
1335         if (dl_task(rq->curr) &&
1336             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1337             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1338                 resched_task(rq->curr);
1339                 return 0;
1340         }
1341
1342         /* We might release rq lock */
1343         get_task_struct(next_task);
1344
1345         /* Will lock the rq it'll find */
1346         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1347         if (!later_rq) {
1348                 struct task_struct *task;
1349
1350                 /*
1351                  * We must check all this again, since
1352                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1353                  * then possible that next_task has migrated.
1354                  */
1355                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1356                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1357                         /*
1358                          * The task is still there. We don't try
1359                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1360                          */
1361                         dequeue_pushable_dl_task(rq, next_task);
1362                         goto out;
1363                 }
1364
1365                 if (!task)
1366                         /* No more tasks */
1367                         goto out;
1368
1369                 put_task_struct(next_task);
1370                 next_task = task;
1371                 goto retry;
1372         }
1373
1374         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1375         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1376         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1377
1378         resched_task(later_rq->curr);
1379
1380         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1381
1382 out:
1383         put_task_struct(next_task);
1384
1385         return 1;
1386 }
1387
1388 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1389 {
1390         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1391         while (push_dl_task(rq))
1392                 ;
1393 }
1394
1395 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1396 {
1397         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1398         struct task_struct *p;
1399         struct rq *src_rq;
1400         u64 dmin = LONG_MAX;
1401
1402         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1403                 return 0;
1404
1405         /*
1406          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1407          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1408          */
1409         smp_rmb();
1410
1411         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1412                 if (this_cpu == cpu)
1413                         continue;
1414
1415                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1416
1417                 /*
1418                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1419                  * we are fine with this.
1420                  */
1421                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1422                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1423                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1424                         continue;
1425
1426                 /* Might drop this_rq->lock */
1427                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1428
1429                 /*
1430                  * If there are no more pullable tasks on the
1431                  * rq, we're done with it.
1432                  */
1433                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1434                         goto skip;
1435
1436                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1437
1438                 /*
1439                  * We found a task to be pulled if:
1440                  *  - it preempts our current (if there's one),
1441                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1442                  */
1443                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1444                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1445                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1446                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1447                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1448                         WARN_ON(!p->on_rq);
1449
1450                         /*
1451                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1452                          * deadline than the current task of its runqueue.
1453                          */
1454                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1455                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1456                                 goto skip;
1457
1458                         ret = 1;
1459
1460                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1461                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1462                         activate_task(this_rq, p, 0);
1463                         dmin = p->dl.deadline;
1464
1465                         /* Is there any other task even earlier? */
1466                 }
1467 skip:
1468                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1469         }
1470
1471         return ret;
1472 }
1473
1474 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1475 {
1476         push_dl_tasks(rq);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1481  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1482  */
1483 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1484 {
1485         if (!task_running(rq, p) &&
1486             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1487             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1488             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1489             dl_task(rq->curr) &&
1490             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1491              dl_entity_preempt(&rq->curr->dl, &p->dl))) {
1492                 push_dl_tasks(rq);
1493         }
1494 }
1495
1496 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1497                                 const struct cpumask *new_mask)
1498 {
1499         struct rq *rq;
1500         int weight;
1501
1502         BUG_ON(!dl_task(p));
1503
1504         /*
1505          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1506          * it is on the rq AND it is not throttled).
1507          */
1508         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1509                 return;
1510
1511         weight = cpumask_weight(new_mask);
1512
1513         /*
1514          * Only update if the process changes its state from whether it
1515          * can migrate or not.
1516          */
1517         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1518                 return;
1519
1520         rq = task_rq(p);
1521
1522         /*
1523          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1524          */
1525         if (weight <= 1) {
1526                 if (!task_current(rq, p))
1527                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1528                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1529                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1530         } else {
1531                 if (!task_current(rq, p))
1532                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1533                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1534         }
1535
1536         update_dl_migration(&rq->dl);
1537 }
1538
1539 /* Assumes rq->lock is held */
1540 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1541 {
1542         if (rq->dl.overloaded)
1543                 dl_set_overload(rq);
1544
1545         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1546                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1547 }
1548
1549 /* Assumes rq->lock is held */
1550 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1551 {
1552         if (rq->dl.overloaded)
1553                 dl_clear_overload(rq);
1554
1555         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1556 }
1557
1558 void init_sched_dl_class(void)
1559 {
1560         unsigned int i;
1561
1562         for_each_possible_cpu(i)
1563                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1564                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1565 }
1566
1567 #endif /* CONFIG_SMP */
1568
1569 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1570 {
1571         if (hrtimer_active(&p->dl.dl_timer) && !dl_policy(p->policy))
1572                 hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.dl_timer);
1573
1574 #ifdef CONFIG_SMP
1575         /*
1576          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1577          * this is the right place to try to pull some other one
1578          * from an overloaded cpu, if any.
1579          */
1580         if (!rq->dl.dl_nr_running)
1581                 pull_dl_task(rq);
1582 #endif
1583 }
1584
1585 /*
1586  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1587  * we try to push someone off, if possible.
1588  */
1589 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1590 {
1591         int check_resched = 1;
1592
1593         /*
1594          * If p is throttled, don't consider the possibility
1595          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1596          * after its runtime will get replenished.
1597          */
1598         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1599                 return;
1600
1601         if (p->on_rq && rq->curr != p) {
1602 #ifdef CONFIG_SMP
1603                 if (rq->dl.overloaded && push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1604                         /* Only reschedule if pushing failed */
1605                         check_resched = 0;
1606 #endif /* CONFIG_SMP */
1607                 if (check_resched && task_has_dl_policy(rq->curr))
1608                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1614  * a push or pull operation might be needed.
1615  */
1616 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1617                             int oldprio)
1618 {
1619         if (p->on_rq || rq->curr == p) {
1620 #ifdef CONFIG_SMP
1621                 /*
1622                  * This might be too much, but unfortunately
1623                  * we don't have the old deadline value, and
1624                  * we can't argue if the task is increasing
1625                  * or lowering its prio, so...
1626                  */
1627                 if (!rq->dl.overloaded)
1628                         pull_dl_task(rq);
1629
1630                 /*
1631                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1632                  * then reschedule, provided p is still on this
1633                  * runqueue.
1634                  */
1635                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1636                     rq->curr == p)
1637                         resched_task(p);
1638 #else
1639                 /*
1640                  * Again, we don't know if p has a earlier
1641                  * or later deadline, so let's blindly set a
1642                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1643                  */
1644                 resched_task(p);
1645 #endif /* CONFIG_SMP */
1646         } else
1647                 switched_to_dl(rq, p);
1648 }
1649
1650 const struct sched_class dl_sched_class = {
1651         .next                   = &rt_sched_class,
1652         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1653         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1654         .yield_task             = yield_task_dl,
1655
1656         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1657
1658         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1659         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1660
1661 #ifdef CONFIG_SMP
1662         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1663         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1664         .rq_online              = rq_online_dl,
1665         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1666         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1667         .task_woken             = task_woken_dl,
1668 #endif
1669
1670         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1671         .task_tick              = task_tick_dl,
1672         .task_fork              = task_fork_dl,
1673         .task_dead              = task_dead_dl,
1674
1675         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1676         .switched_from          = switched_from_dl,
1677         .switched_to            = switched_to_dl,
1678 };