sched/deadline: Avoid double-accounting in case of missed deadlines
[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 void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b)
61 {
62         raw_spin_lock_init(&dl_b->lock);
63         raw_spin_lock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
64         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF)
65                 dl_b->bw = -1;
66         else
67                 dl_b->bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
68         raw_spin_unlock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
69         dl_b->total_bw = 0;
70 }
71
72 void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq)
73 {
74         dl_rq->rb_root = RB_ROOT;
75
76 #ifdef CONFIG_SMP
77         /* zero means no -deadline tasks */
78         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
79
80         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
81         dl_rq->overloaded = 0;
82         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT;
83 #else
84         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
85 #endif
86 }
87
88 #ifdef CONFIG_SMP
89
90 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
91 {
92         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
93 }
94
95 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
96 {
97         if (!rq->online)
98                 return;
99
100         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
101         /*
102          * Must be visible before the overload count is
103          * set (as in sched_rt.c).
104          *
105          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
106          */
107         smp_wmb();
108         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
109 }
110
111 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
112 {
113         if (!rq->online)
114                 return;
115
116         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
117         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
118 }
119
120 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
121 {
122         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_running > 1) {
123                 if (!dl_rq->overloaded) {
124                         dl_set_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
125                         dl_rq->overloaded = 1;
126                 }
127         } else if (dl_rq->overloaded) {
128                 dl_clear_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
129                 dl_rq->overloaded = 0;
130         }
131 }
132
133 static void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
134 {
135         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
136
137         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
138                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
139
140         update_dl_migration(dl_rq);
141 }
142
143 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
144 {
145         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
146
147         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
148                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
149
150         update_dl_migration(dl_rq);
151 }
152
153 /*
154  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
155  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
156  */
157 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
158 {
159         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
160         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_node;
161         struct rb_node *parent = NULL;
162         struct task_struct *entry;
163         int leftmost = 1;
164
165         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
166
167         while (*link) {
168                 parent = *link;
169                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
170                                  pushable_dl_tasks);
171                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
172                         link = &parent->rb_left;
173                 else {
174                         link = &parent->rb_right;
175                         leftmost = 0;
176                 }
177         }
178
179         if (leftmost)
180                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = &p->pushable_dl_tasks;
181
182         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
183         rb_insert_color(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
184 }
185
186 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
187 {
188         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
189
190         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
191                 return;
192
193         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
194                 struct rb_node *next_node;
195
196                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
197                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = next_node;
198         }
199
200         rb_erase(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
201         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
202 }
203
204 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
205 {
206         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root);
207 }
208
209 static int push_dl_task(struct rq *rq);
210
211 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
212 {
213         return dl_task(prev);
214 }
215
216 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
217 {
218         rq->post_schedule = has_pushable_dl_tasks(rq);
219 }
220
221 #else
222
223 static inline
224 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
225 {
226 }
227
228 static inline
229 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
230 {
231 }
232
233 static inline
234 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
235 {
236 }
237
238 static inline
239 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
240 {
241 }
242
243 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
244 {
245         return false;
246 }
247
248 static inline int pull_dl_task(struct rq *rq)
249 {
250         return 0;
251 }
252
253 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
254 {
255 }
256 #endif /* CONFIG_SMP */
257
258 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
259 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
260 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
261                                   int flags);
262
263 /*
264  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
265  * and this means that:
266  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
267  *    current time + relative deadline;
268  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
269  *
270  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
271  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
272  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
273  * parameters.
274  */
275 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
276                                        struct sched_dl_entity *pi_se)
277 {
278         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
279         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
280
281         WARN_ON(!dl_se->dl_new || dl_se->dl_throttled);
282
283         /*
284          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
285          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
286          * spent on hardirq context, etc.).
287          */
288         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
289         dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
290         dl_se->dl_new = 0;
291 }
292
293 /*
294  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
295  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
296  * exhausting its runtime.
297  *
298  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
299  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
300  * other entities.
301  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
302  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
303  *
304  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
305  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
306  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
307  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
308  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
309  * runtime, or it just underestimated it during sched_setattr().
310  */
311 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
312                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
313 {
314         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
315         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
316
317         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
318
319         /*
320          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
321          * Just go with full inherited parameters.
322          */
323         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
324                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
325                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
326         }
327
328         /*
329          * We keep moving the deadline away until we get some
330          * available runtime for the entity. This ensures correct
331          * handling of situations where the runtime overrun is
332          * arbitrary large.
333          */
334         while (dl_se->runtime <= 0) {
335                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
336                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
337         }
338
339         /*
340          * At this point, the deadline really should be "in
341          * the future" with respect to rq->clock. If it's
342          * not, we are, for some reason, lagging too much!
343          * Anyway, after having warn userspace abut that,
344          * we still try to keep the things running by
345          * resetting the deadline and the budget of the
346          * entity.
347          */
348         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
349                 printk_deferred_once("sched: DL replenish lagged to much\n");
350                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
351                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
352         }
353 }
354
355 /*
356  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
357  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
358  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
359  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
360  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
361  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
362  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
363  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
364  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
365  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
366  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
367  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
368  *
369  * This function returns true if:
370  *
371  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
372  *
373  * IOW we can't recycle current parameters.
374  *
375  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
376  * task with deadline equal to period this is the same of using
377  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
378  */
379 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
380                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
381 {
382         u64 left, right;
383
384         /*
385          * left and right are the two sides of the equation above,
386          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
387          * of divisions.
388          *
389          * Note that none of the time values involved in the two
390          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
391          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
392          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
393          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
394          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
395          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
396          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
397          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
398          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
399          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
400          * (but still we want to give the user that illusion >;).
401          */
402         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
403         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
404                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
405
406         return dl_time_before(right, left);
407 }
408
409 /*
410  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
411  * deadline might need updating.
412  *
413  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
414  *  - the current deadline is in the past,
415  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
416  *    the entity exceed its bandwidth.
417  */
418 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
419                              struct sched_dl_entity *pi_se)
420 {
421         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
422         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
423
424         /*
425          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
426          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
427          */
428         if (dl_se->dl_new) {
429                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
430                 return;
431         }
432
433         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
434             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
435                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
436                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
437         }
438 }
439
440 /*
441  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
442  * while waiting for some new execution time to become available, we
443  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
444  * and try to activate it.
445  *
446  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
447  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
448  * the future or in the past).
449  */
450 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
451 {
452         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
453         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
454         ktime_t now, act;
455         ktime_t soft, hard;
456         unsigned long range;
457         s64 delta;
458
459         if (boosted)
460                 return 0;
461         /*
462          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
463          * that it is actually coming from rq->clock and not from
464          * hrtimer's time base reading.
465          */
466         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
467         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
468         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
469         act = ktime_add_ns(act, delta);
470
471         /*
472          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
473          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
474          * start the timer in the past!
475          */
476         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
477                 return 0;
478
479         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
480
481         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
482         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
483         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
484         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
485                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
486
487         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
488 }
489
490 /*
491  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
492  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
493  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
494  *
495  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
496  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
497  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
498  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
499  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
500  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
501  * next call to enqueue_task_dl().
502  */
503 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
504 {
505         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
506                                                      struct sched_dl_entity,
507                                                      dl_timer);
508         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
509         struct rq *rq;
510 again:
511         rq = task_rq(p);
512         raw_spin_lock(&rq->lock);
513
514         if (rq != task_rq(p)) {
515                 /* Task was moved, retrying. */
516                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
517                 goto again;
518         }
519
520         /*
521          * We need to take care of several possible races here:
522          *
523          *   - the task might have changed its scheduling policy
524          *     to something different than SCHED_DEADLINE
525          *   - the task might have changed its reservation parameters
526          *     (through sched_setattr())
527          *   - the task might have been boosted by someone else and
528          *     might be in the boosting/deboosting path
529          *
530          * In all this cases we bail out, as the task is already
531          * in the runqueue or is going to be enqueued back anyway.
532          */
533         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new ||
534             dl_se->dl_boosted || !dl_se->dl_throttled)
535                 goto unlock;
536
537         sched_clock_tick();
538         update_rq_clock(rq);
539         dl_se->dl_throttled = 0;
540         dl_se->dl_yielded = 0;
541         if (task_on_rq_queued(p)) {
542                 enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
543                 if (dl_task(rq->curr))
544                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
545                 else
546                         resched_curr(rq);
547 #ifdef CONFIG_SMP
548                 /*
549                  * Queueing this task back might have overloaded rq,
550                  * check if we need to kick someone away.
551                  */
552                 if (has_pushable_dl_tasks(rq))
553                         push_dl_task(rq);
554 #endif
555         }
556 unlock:
557         raw_spin_unlock(&rq->lock);
558
559         return HRTIMER_NORESTART;
560 }
561
562 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
563 {
564         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
565
566         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
567         timer->function = dl_task_timer;
568 }
569
570 static
571 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
572 {
573         return (dl_se->runtime <= 0);
574 }
575
576 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
577
578 /*
579  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
580  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
581  */
582 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
583 {
584         struct task_struct *curr = rq->curr;
585         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
586         u64 delta_exec;
587
588         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
589                 return;
590
591         /*
592          * Consumed budget is computed considering the time as
593          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
594          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
595          * computed using hard walltime. This seems to be the more
596          * natural solution, but the full ramifications of this
597          * approach need further study.
598          */
599         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
600         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
601                 return;
602
603         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
604                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
605
606         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
607         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
608
609         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
610         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
611
612         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
613
614         dl_se->runtime -= dl_se->dl_yielded ? 0 : delta_exec;
615         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
616                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
617                 if (likely(start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
618                         dl_se->dl_throttled = 1;
619                 else
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)
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         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0)
1077                 start_hrtick_dl(rq, p);
1078 }
1079
1080 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1081 {
1082         /*
1083          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1084          * sched_fork()
1085          */
1086 }
1087
1088 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1089 {
1090         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1091         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1092
1093         /*
1094          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1095          */
1096         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1097         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1098         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1099
1100         hrtimer_cancel(timer);
1101 }
1102
1103 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1104 {
1105         struct task_struct *p = rq->curr;
1106
1107         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1108
1109         /* You can't push away the running task */
1110         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1111 }
1112
1113 #ifdef CONFIG_SMP
1114
1115 /* Only try algorithms three times */
1116 #define DL_MAX_TRIES 3
1117
1118 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1119 {
1120         if (!task_running(rq, p) &&
1121             cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1122                 return 1;
1123         return 0;
1124 }
1125
1126 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1127 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1128 {
1129         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1130         struct sched_dl_entity *dl_se;
1131         struct task_struct *p = NULL;
1132
1133 next_node:
1134         next_node = rb_next(next_node);
1135         if (next_node) {
1136                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1137                 p = dl_task_of(dl_se);
1138
1139                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1140                         return p;
1141
1142                 goto next_node;
1143         }
1144
1145         return NULL;
1146 }
1147
1148 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1149
1150 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1151 {
1152         struct sched_domain *sd;
1153         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1154         int this_cpu = smp_processor_id();
1155         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1156
1157         /* Make sure the mask is initialized first */
1158         if (unlikely(!later_mask))
1159                 return -1;
1160
1161         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1162                 return -1;
1163
1164         /*
1165          * We have to consider system topology and task affinity
1166          * first, then we can look for a suitable cpu.
1167          */
1168         cpumask_copy(later_mask, task_rq(task)->rd->span);
1169         cpumask_and(later_mask, later_mask, cpu_active_mask);
1170         cpumask_and(later_mask, later_mask, &task->cpus_allowed);
1171         best_cpu = cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl,
1172                         task, later_mask);
1173         if (best_cpu == -1)
1174                 return -1;
1175
1176         /*
1177          * If we are here, some target has been found,
1178          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1179          * This is, among the runqueues where the current tasks
1180          * have later deadlines than the task's one, the rq
1181          * with the latest possible one.
1182          *
1183          * Now we check how well this matches with task's
1184          * affinity and system topology.
1185          *
1186          * The last cpu where the task run is our first
1187          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1188          */
1189         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1190                 return cpu;
1191         /*
1192          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1193          * not in the mask) or not.
1194          */
1195         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1196                 this_cpu = -1;
1197
1198         rcu_read_lock();
1199         for_each_domain(cpu, sd) {
1200                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1201
1202                         /*
1203                          * If possible, preempting this_cpu is
1204                          * cheaper than migrating.
1205                          */
1206                         if (this_cpu != -1 &&
1207                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1208                                 rcu_read_unlock();
1209                                 return this_cpu;
1210                         }
1211
1212                         /*
1213                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1214                          * in the mask, that becomes our choice.
1215                          */
1216                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1217                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1218                                 rcu_read_unlock();
1219                                 return best_cpu;
1220                         }
1221                 }
1222         }
1223         rcu_read_unlock();
1224
1225         /*
1226          * At this point, all our guesses failed, we just return
1227          * 'something', and let the caller sort the things out.
1228          */
1229         if (this_cpu != -1)
1230                 return this_cpu;
1231
1232         cpu = cpumask_any(later_mask);
1233         if (cpu < nr_cpu_ids)
1234                 return cpu;
1235
1236         return -1;
1237 }
1238
1239 /* Locks the rq it finds */
1240 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1241 {
1242         struct rq *later_rq = NULL;
1243         int tries;
1244         int cpu;
1245
1246         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1247                 cpu = find_later_rq(task);
1248
1249                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1250                         break;
1251
1252                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1253
1254                 /* Retry if something changed. */
1255                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1256                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1257                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1258                                                        &task->cpus_allowed) ||
1259                                      task_running(rq, task) ||
1260                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1261                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1262                                 later_rq = NULL;
1263                                 break;
1264                         }
1265                 }
1266
1267                 /*
1268                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1269                  * its earliest one has a later deadline than our
1270                  * task, the rq is a good one.
1271                  */
1272                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1273                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1274                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1275                         break;
1276
1277                 /* Otherwise we try again. */
1278                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1279                 later_rq = NULL;
1280         }
1281
1282         return later_rq;
1283 }
1284
1285 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1286 {
1287         struct task_struct *p;
1288
1289         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1290                 return NULL;
1291
1292         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1293                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1294
1295         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1296         BUG_ON(task_current(rq, p));
1297         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1298
1299         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
1300         BUG_ON(!dl_task(p));
1301
1302         return p;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1307  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1308  * and start executing.
1309  */
1310 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1311 {
1312         struct task_struct *next_task;
1313         struct rq *later_rq;
1314         int ret = 0;
1315
1316         if (!rq->dl.overloaded)
1317                 return 0;
1318
1319         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1320         if (!next_task)
1321                 return 0;
1322
1323 retry:
1324         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1325                 WARN_ON(1);
1326                 return 0;
1327         }
1328
1329         /*
1330          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1331          * can move away, it makes sense to just reschedule
1332          * without going further in pushing next_task.
1333          */
1334         if (dl_task(rq->curr) &&
1335             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1336             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1337                 resched_curr(rq);
1338                 return 0;
1339         }
1340
1341         /* We might release rq lock */
1342         get_task_struct(next_task);
1343
1344         /* Will lock the rq it'll find */
1345         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1346         if (!later_rq) {
1347                 struct task_struct *task;
1348
1349                 /*
1350                  * We must check all this again, since
1351                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1352                  * then possible that next_task has migrated.
1353                  */
1354                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1355                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1356                         /*
1357                          * The task is still there. We don't try
1358                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1359                          */
1360                         goto out;
1361                 }
1362
1363                 if (!task)
1364                         /* No more tasks */
1365                         goto out;
1366
1367                 put_task_struct(next_task);
1368                 next_task = task;
1369                 goto retry;
1370         }
1371
1372         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1373         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1374         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1375         ret = 1;
1376
1377         resched_curr(later_rq);
1378
1379         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1380
1381 out:
1382         put_task_struct(next_task);
1383
1384         return ret;
1385 }
1386
1387 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1388 {
1389         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1390         while (push_dl_task(rq))
1391                 ;
1392 }
1393
1394 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1395 {
1396         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1397         struct task_struct *p;
1398         struct rq *src_rq;
1399         u64 dmin = LONG_MAX;
1400
1401         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1402                 return 0;
1403
1404         /*
1405          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1406          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1407          */
1408         smp_rmb();
1409
1410         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1411                 if (this_cpu == cpu)
1412                         continue;
1413
1414                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1415
1416                 /*
1417                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1418                  * we are fine with this.
1419                  */
1420                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1421                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1422                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1423                         continue;
1424
1425                 /* Might drop this_rq->lock */
1426                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1427
1428                 /*
1429                  * If there are no more pullable tasks on the
1430                  * rq, we're done with it.
1431                  */
1432                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1433                         goto skip;
1434
1435                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1436
1437                 /*
1438                  * We found a task to be pulled if:
1439                  *  - it preempts our current (if there's one),
1440                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1441                  */
1442                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1443                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1444                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1445                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1446                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1447                         WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
1448
1449                         /*
1450                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1451                          * deadline than the current task of its runqueue.
1452                          */
1453                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1454                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1455                                 goto skip;
1456
1457                         ret = 1;
1458
1459                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1460                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1461                         activate_task(this_rq, p, 0);
1462                         dmin = p->dl.deadline;
1463
1464                         /* Is there any other task even earlier? */
1465                 }
1466 skip:
1467                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1468         }
1469
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1474 {
1475         push_dl_tasks(rq);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1480  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1481  */
1482 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1483 {
1484         if (!task_running(rq, p) &&
1485             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1486             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1487             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1488             dl_task(rq->curr) &&
1489             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1490              !dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl))) {
1491                 push_dl_tasks(rq);
1492         }
1493 }
1494
1495 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1496                                 const struct cpumask *new_mask)
1497 {
1498         struct rq *rq;
1499         struct root_domain *src_rd;
1500         int weight;
1501
1502         BUG_ON(!dl_task(p));
1503
1504         rq = task_rq(p);
1505         src_rd = rq->rd;
1506         /*
1507          * Migrating a SCHED_DEADLINE task between exclusive
1508          * cpusets (different root_domains) entails a bandwidth
1509          * update. We already made space for us in the destination
1510          * domain (see cpuset_can_attach()).
1511          */
1512         if (!cpumask_intersects(src_rd->span, new_mask)) {
1513                 struct dl_bw *src_dl_b;
1514
1515                 src_dl_b = dl_bw_of(cpu_of(rq));
1516                 /*
1517                  * We now free resources of the root_domain we are migrating
1518                  * off. In the worst case, sched_setattr() may temporary fail
1519                  * until we complete the update.
1520                  */
1521                 raw_spin_lock(&src_dl_b->lock);
1522                 __dl_clear(src_dl_b, p->dl.dl_bw);
1523                 raw_spin_unlock(&src_dl_b->lock);
1524         }
1525
1526         /*
1527          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1528          * it is on the rq AND it is not throttled).
1529          */
1530         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1531                 return;
1532
1533         weight = cpumask_weight(new_mask);
1534
1535         /*
1536          * Only update if the process changes its state from whether it
1537          * can migrate or not.
1538          */
1539         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1540                 return;
1541
1542         /*
1543          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1544          */
1545         if (weight <= 1) {
1546                 if (!task_current(rq, p))
1547                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1548                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1549                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1550         } else {
1551                 if (!task_current(rq, p))
1552                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1553                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1554         }
1555
1556         update_dl_migration(&rq->dl);
1557 }
1558
1559 /* Assumes rq->lock is held */
1560 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1561 {
1562         if (rq->dl.overloaded)
1563                 dl_set_overload(rq);
1564
1565         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1566                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1567 }
1568
1569 /* Assumes rq->lock is held */
1570 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1571 {
1572         if (rq->dl.overloaded)
1573                 dl_clear_overload(rq);
1574
1575         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1576 }
1577
1578 void init_sched_dl_class(void)
1579 {
1580         unsigned int i;
1581
1582         for_each_possible_cpu(i)
1583                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1584                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1585 }
1586
1587 #endif /* CONFIG_SMP */
1588
1589 /*
1590  *  Ensure p's dl_timer is cancelled. May drop rq->lock for a while.
1591  */
1592 static void cancel_dl_timer(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1593 {
1594         struct hrtimer *dl_timer = &p->dl.dl_timer;
1595
1596         /* Nobody will change task's class if pi_lock is held */
1597         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1598
1599         if (hrtimer_active(dl_timer)) {
1600                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(dl_timer);
1601
1602                 if (unlikely(ret == -1)) {
1603                         /*
1604                          * Note, p may migrate OR new deadline tasks
1605                          * may appear in rq when we are unlocking it.
1606                          * A caller of us must be fine with that.
1607                          */
1608                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1609                         hrtimer_cancel(dl_timer);
1610                         raw_spin_lock(&rq->lock);
1611                 }
1612         }
1613 }
1614
1615 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1616 {
1617         cancel_dl_timer(rq, p);
1618
1619         __dl_clear_params(p);
1620
1621         /*
1622          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1623          * this is the right place to try to pull some other one
1624          * from an overloaded cpu, if any.
1625          */
1626         if (!task_on_rq_queued(p) || rq->dl.dl_nr_running)
1627                 return;
1628
1629         if (pull_dl_task(rq))
1630                 resched_curr(rq);
1631 }
1632
1633 /*
1634  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1635  * we try to push someone off, if possible.
1636  */
1637 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1638 {
1639         int check_resched = 1;
1640
1641         /*
1642          * If p is throttled, don't consider the possibility
1643          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1644          * after its runtime will get replenished.
1645          */
1646         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1647                 return;
1648
1649         if (task_on_rq_queued(p) && rq->curr != p) {
1650 #ifdef CONFIG_SMP
1651                 if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->dl.overloaded &&
1652                         push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1653                         /* Only reschedule if pushing failed */
1654                         check_resched = 0;
1655 #endif /* CONFIG_SMP */
1656                 if (check_resched) {
1657                         if (dl_task(rq->curr))
1658                                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1659                         else
1660                                 resched_curr(rq);
1661                 }
1662         }
1663 }
1664
1665 /*
1666  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1667  * a push or pull operation might be needed.
1668  */
1669 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1670                             int oldprio)
1671 {
1672         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
1673 #ifdef CONFIG_SMP
1674                 /*
1675                  * This might be too much, but unfortunately
1676                  * we don't have the old deadline value, and
1677                  * we can't argue if the task is increasing
1678                  * or lowering its prio, so...
1679                  */
1680                 if (!rq->dl.overloaded)
1681                         pull_dl_task(rq);
1682
1683                 /*
1684                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1685                  * then reschedule, provided p is still on this
1686                  * runqueue.
1687                  */
1688                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1689                     rq->curr == p)
1690                         resched_curr(rq);
1691 #else
1692                 /*
1693                  * Again, we don't know if p has a earlier
1694                  * or later deadline, so let's blindly set a
1695                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1696                  */
1697                 resched_curr(rq);
1698 #endif /* CONFIG_SMP */
1699         } else
1700                 switched_to_dl(rq, p);
1701 }
1702
1703 const struct sched_class dl_sched_class = {
1704         .next                   = &rt_sched_class,
1705         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1706         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1707         .yield_task             = yield_task_dl,
1708
1709         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1710
1711         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1712         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1713
1714 #ifdef CONFIG_SMP
1715         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1716         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1717         .rq_online              = rq_online_dl,
1718         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1719         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1720         .task_woken             = task_woken_dl,
1721 #endif
1722
1723         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1724         .task_tick              = task_tick_dl,
1725         .task_fork              = task_fork_dl,
1726         .task_dead              = task_dead_dl,
1727
1728         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1729         .switched_from          = switched_from_dl,
1730         .switched_to            = switched_to_dl,
1731
1732         .update_curr            = update_curr_dl,
1733 };
1734
1735 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1736 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
1737
1738 void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1739 {
1740         print_dl_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->dl);
1741 }
1742 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */