]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/deadline.c
Merge branch 'for-3.15' of git://linux-nfs.org/~bfields/linux
[karo-tx-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                 static bool lag_once = false;
352
353                 if (!lag_once) {
354                         lag_once = true;
355                         printk_sched("sched: DL replenish lagged to much\n");
356                 }
357                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
358                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
359         }
360 }
361
362 /*
363  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
364  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
365  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
366  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
367  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
368  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
369  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
370  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
371  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
372  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
373  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
374  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
375  *
376  * This function returns true if:
377  *
378  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
379  *
380  * IOW we can't recycle current parameters.
381  *
382  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
383  * task with deadline equal to period this is the same of using
384  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
385  */
386 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
387                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
388 {
389         u64 left, right;
390
391         /*
392          * left and right are the two sides of the equation above,
393          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
394          * of divisions.
395          *
396          * Note that none of the time values involved in the two
397          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
398          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
399          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
400          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
401          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
402          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
403          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
404          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
405          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
406          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
407          * (but still we want to give the user that illusion >;).
408          */
409         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
410         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
411                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
412
413         return dl_time_before(right, left);
414 }
415
416 /*
417  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
418  * deadline might need updating.
419  *
420  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
421  *  - the current deadline is in the past,
422  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
423  *    the entity exceed its bandwidth.
424  */
425 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
426                              struct sched_dl_entity *pi_se)
427 {
428         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
429         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
430
431         /*
432          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
433          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
434          */
435         if (dl_se->dl_new) {
436                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
437                 return;
438         }
439
440         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
441             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
442                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
443                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
444         }
445 }
446
447 /*
448  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
449  * while waiting for some new execution time to become available, we
450  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
451  * and try to activate it.
452  *
453  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
454  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
455  * the future or in the past).
456  */
457 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
458 {
459         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
460         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
461         ktime_t now, act;
462         ktime_t soft, hard;
463         unsigned long range;
464         s64 delta;
465
466         if (boosted)
467                 return 0;
468         /*
469          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
470          * that it is actually coming from rq->clock and not from
471          * hrtimer's time base reading.
472          */
473         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
474         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
475         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
476         act = ktime_add_ns(act, delta);
477
478         /*
479          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
480          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
481          * start the timer in the past!
482          */
483         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
484                 return 0;
485
486         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
487
488         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
489         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
490         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
491         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
492                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
493
494         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
495 }
496
497 /*
498  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
499  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
500  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
501  *
502  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
503  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
504  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
505  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
506  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
507  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
508  * next call to enqueue_task_dl().
509  */
510 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
511 {
512         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
513                                                      struct sched_dl_entity,
514                                                      dl_timer);
515         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
516         struct rq *rq = task_rq(p);
517         raw_spin_lock(&rq->lock);
518
519         /*
520          * We need to take care of a possible races here. In fact, the
521          * task might have changed its scheduling policy to something
522          * different from SCHED_DEADLINE or changed its reservation
523          * parameters (through sched_setscheduler()).
524          */
525         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new)
526                 goto unlock;
527
528         sched_clock_tick();
529         update_rq_clock(rq);
530         dl_se->dl_throttled = 0;
531         dl_se->dl_yielded = 0;
532         if (p->on_rq) {
533                 enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
534                 if (task_has_dl_policy(rq->curr))
535                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
536                 else
537                         resched_task(rq->curr);
538 #ifdef CONFIG_SMP
539                 /*
540                  * Queueing this task back might have overloaded rq,
541                  * check if we need to kick someone away.
542                  */
543                 if (has_pushable_dl_tasks(rq))
544                         push_dl_task(rq);
545 #endif
546         }
547 unlock:
548         raw_spin_unlock(&rq->lock);
549
550         return HRTIMER_NORESTART;
551 }
552
553 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
554 {
555         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
556
557         if (hrtimer_active(timer)) {
558                 hrtimer_try_to_cancel(timer);
559                 return;
560         }
561
562         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
563         timer->function = dl_task_timer;
564 }
565
566 static
567 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
568 {
569         int dmiss = dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq));
570         int rorun = dl_se->runtime <= 0;
571
572         if (!rorun && !dmiss)
573                 return 0;
574
575         /*
576          * If we are beyond our current deadline and we are still
577          * executing, then we have already used some of the runtime of
578          * the next instance. Thus, if we do not account that, we are
579          * stealing bandwidth from the system at each deadline miss!
580          */
581         if (dmiss) {
582                 dl_se->runtime = rorun ? dl_se->runtime : 0;
583                 dl_se->runtime -= rq_clock(rq) - dl_se->deadline;
584         }
585
586         return 1;
587 }
588
589 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
590
591 /*
592  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
593  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
594  */
595 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
596 {
597         struct task_struct *curr = rq->curr;
598         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
599         u64 delta_exec;
600
601         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
602                 return;
603
604         /*
605          * Consumed budget is computed considering the time as
606          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
607          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
608          * computed using hard walltime. This seems to be the more
609          * natural solution, but the full ramifications of this
610          * approach need further study.
611          */
612         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
613         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
614                 return;
615
616         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
617                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
618
619         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
620         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
621
622         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
623         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
624
625         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
626
627         dl_se->runtime -= delta_exec;
628         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
629                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
630                 if (likely(start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
631                         dl_se->dl_throttled = 1;
632                 else
633                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
634
635                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
636                         resched_task(curr);
637         }
638
639         /*
640          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
641          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
642          * would be able to exceed the shared quota.
643          *
644          * Account to the root rt group for now.
645          *
646          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
647          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
648          * out before that can happen.
649          */
650         if (rt_bandwidth_enabled()) {
651                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
652
653                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
654                 /*
655                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
656                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
657                  * bandwidth is relevant.
658                  */
659                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
660                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
661                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
662         }
663 }
664
665 #ifdef CONFIG_SMP
666
667 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
668
669 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
670 {
671         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
672
673         if (next && dl_prio(next->prio))
674                 return next->dl.deadline;
675         else
676                 return 0;
677 }
678
679 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
680 {
681         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
682
683         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
684             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
685                 /*
686                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
687                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
688                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
689                  * as the new task becomes the earliest itself.
690                  */
691                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
692                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
693                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline, 1);
694         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
695                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
696                 /*
697                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
698                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
699                  * it is earlier than the next (if any), we must
700                  * recompute the next-earliest.
701                  */
702                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
703         }
704 }
705
706 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
707 {
708         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
709
710         /*
711          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
712          * task we must recompute them.
713          */
714         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
715                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
716                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
717                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
718         } else {
719                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
720                 struct sched_dl_entity *entry;
721
722                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
723                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
724                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
725                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline, 1);
726         }
727 }
728
729 #else
730
731 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
732 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
733
734 #endif /* CONFIG_SMP */
735
736 static inline
737 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
738 {
739         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
740         u64 deadline = dl_se->deadline;
741
742         WARN_ON(!dl_prio(prio));
743         dl_rq->dl_nr_running++;
744         inc_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq));
745
746         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
747         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
748 }
749
750 static inline
751 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
752 {
753         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
754
755         WARN_ON(!dl_prio(prio));
756         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
757         dl_rq->dl_nr_running--;
758         dec_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq));
759
760         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
761         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
762 }
763
764 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
765 {
766         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
767         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
768         struct rb_node *parent = NULL;
769         struct sched_dl_entity *entry;
770         int leftmost = 1;
771
772         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
773
774         while (*link) {
775                 parent = *link;
776                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
777                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
778                         link = &parent->rb_left;
779                 else {
780                         link = &parent->rb_right;
781                         leftmost = 0;
782                 }
783         }
784
785         if (leftmost)
786                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
787
788         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
789         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
790
791         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
792 }
793
794 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
795 {
796         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
797
798         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
799                 return;
800
801         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
802                 struct rb_node *next_node;
803
804                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
805                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
806         }
807
808         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
809         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
810
811         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
812 }
813
814 static void
815 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
816                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
817 {
818         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
819
820         /*
821          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
822          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
823          * we want a replenishment of its runtime.
824          */
825         if (!dl_se->dl_new && flags & ENQUEUE_REPLENISH)
826                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
827         else
828                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
829
830         __enqueue_dl_entity(dl_se);
831 }
832
833 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
834 {
835         __dequeue_dl_entity(dl_se);
836 }
837
838 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
839 {
840         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
841         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
842
843         /*
844          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
845          * task if we have one and its (relative) deadline is
846          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
847          * deadline.
848          */
849         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio))
850                 pi_se = &pi_task->dl;
851
852         /*
853          * If p is throttled, we do nothing. In fact, if it exhausted
854          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
855          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
856          * run yet) will take care of this.
857          */
858         if (p->dl.dl_throttled)
859                 return;
860
861         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
862
863         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
864                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
865 }
866
867 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
868 {
869         dequeue_dl_entity(&p->dl);
870         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
871 }
872
873 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
874 {
875         update_curr_dl(rq);
876         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
877 }
878
879 /*
880  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
881  *
882  *   get off from the CPU until our next instance, with
883  *   a new runtime. This is of little use now, since we
884  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
885  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
886  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
887  *   is available for other task instances to use it.
888  */
889 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
890 {
891         struct task_struct *p = rq->curr;
892
893         /*
894          * We make the task go to sleep until its current deadline by
895          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
896          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
897          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
898          */
899         if (p->dl.runtime > 0) {
900                 rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
901                 p->dl.runtime = 0;
902         }
903         update_curr_dl(rq);
904 }
905
906 #ifdef CONFIG_SMP
907
908 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
909
910 static int
911 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
912 {
913         struct task_struct *curr;
914         struct rq *rq;
915
916         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE && sd_flag != SD_BALANCE_FORK)
917                 goto out;
918
919         rq = cpu_rq(cpu);
920
921         rcu_read_lock();
922         curr = ACCESS_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
923
924         /*
925          * If we are dealing with a -deadline task, we must
926          * decide where to wake it up.
927          * If it has a later deadline and the current task
928          * on this rq can't move (provided the waking task
929          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
930          * other hand, if it has a shorter deadline, we
931          * try to make it stay here, it might be important.
932          */
933         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
934             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
935              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
936             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
937                 int target = find_later_rq(p);
938
939                 if (target != -1)
940                         cpu = target;
941         }
942         rcu_read_unlock();
943
944 out:
945         return cpu;
946 }
947
948 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
949 {
950         /*
951          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
952          * let's hope p can move out.
953          */
954         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
955             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL) == -1)
956                 return;
957
958         /*
959          * p is migratable, so let's not schedule it and
960          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
961          */
962         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
963             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL) != -1)
964                 return;
965
966         resched_task(rq->curr);
967 }
968
969 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq);
970
971 #endif /* CONFIG_SMP */
972
973 /*
974  * Only called when both the current and waking task are -deadline
975  * tasks.
976  */
977 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
978                                   int flags)
979 {
980         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
981                 resched_task(rq->curr);
982                 return;
983         }
984
985 #ifdef CONFIG_SMP
986         /*
987          * In the unlikely case current and p have the same deadline
988          * let us try to decide what's the best thing to do...
989          */
990         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
991             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
992                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
993 #endif /* CONFIG_SMP */
994 }
995
996 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
997 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
998 {
999         s64 delta = p->dl.dl_runtime - p->dl.runtime;
1000
1001         if (delta > 10000)
1002                 hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1003 }
1004 #endif
1005
1006 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1007                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1008 {
1009         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
1010
1011         if (!left)
1012                 return NULL;
1013
1014         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1015 }
1016
1017 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1018 {
1019         struct sched_dl_entity *dl_se;
1020         struct task_struct *p;
1021         struct dl_rq *dl_rq;
1022
1023         dl_rq = &rq->dl;
1024
1025         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1026                 pull_dl_task(rq);
1027                 /*
1028                  * pull_rt_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1029                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1030                  * re-start task selection.
1031                  */
1032                 if (rq->stop && rq->stop->on_rq)
1033                         return RETRY_TASK;
1034         }
1035
1036         /*
1037          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1038          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1039          */
1040         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1041                 update_curr_dl(rq);
1042
1043         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1044                 return NULL;
1045
1046         put_prev_task(rq, prev);
1047
1048         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1049         BUG_ON(!dl_se);
1050
1051         p = dl_task_of(dl_se);
1052         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1053
1054         /* Running task will never be pushed. */
1055        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1056
1057 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1058         if (hrtick_enabled(rq))
1059                 start_hrtick_dl(rq, p);
1060 #endif
1061
1062         set_post_schedule(rq);
1063
1064         return p;
1065 }
1066
1067 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1068 {
1069         update_curr_dl(rq);
1070
1071         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1072                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1073 }
1074
1075 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1076 {
1077         update_curr_dl(rq);
1078
1079 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1080         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0)
1081                 start_hrtick_dl(rq, p);
1082 #endif
1083 }
1084
1085 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1086 {
1087         /*
1088          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1089          * sched_fork()
1090          */
1091 }
1092
1093 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1094 {
1095         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1096         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1097
1098         /*
1099          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1100          */
1101         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1102         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1103         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1104
1105         hrtimer_cancel(timer);
1106 }
1107
1108 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1109 {
1110         struct task_struct *p = rq->curr;
1111
1112         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1113
1114         /* You can't push away the running task */
1115         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1116 }
1117
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119
1120 /* Only try algorithms three times */
1121 #define DL_MAX_TRIES 3
1122
1123 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1124 {
1125         if (!task_running(rq, p) &&
1126             (cpu < 0 || cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed)) &&
1127             (p->nr_cpus_allowed > 1))
1128                 return 1;
1129
1130         return 0;
1131 }
1132
1133 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1134 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1135 {
1136         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1137         struct sched_dl_entity *dl_se;
1138         struct task_struct *p = NULL;
1139
1140 next_node:
1141         next_node = rb_next(next_node);
1142         if (next_node) {
1143                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1144                 p = dl_task_of(dl_se);
1145
1146                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1147                         return p;
1148
1149                 goto next_node;
1150         }
1151
1152         return NULL;
1153 }
1154
1155 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1156
1157 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1158 {
1159         struct sched_domain *sd;
1160         struct cpumask *later_mask = __get_cpu_var(local_cpu_mask_dl);
1161         int this_cpu = smp_processor_id();
1162         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1163
1164         /* Make sure the mask is initialized first */
1165         if (unlikely(!later_mask))
1166                 return -1;
1167
1168         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1169                 return -1;
1170
1171         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) || !task->on_rq)) {
1260                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1261                                 later_rq = NULL;
1262                                 break;
1263                         }
1264                 }
1265
1266                 /*
1267                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1268                  * its earliest one has a later deadline than our
1269                  * task, the rq is a good one.
1270                  */
1271                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1272                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1273                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1274                         break;
1275
1276                 /* Otherwise we try again. */
1277                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1278                 later_rq = NULL;
1279         }
1280
1281         return later_rq;
1282 }
1283
1284 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1285 {
1286         struct task_struct *p;
1287
1288         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1289                 return NULL;
1290
1291         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1292                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1293
1294         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1295         BUG_ON(task_current(rq, p));
1296         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1297
1298         BUG_ON(!p->on_rq);
1299         BUG_ON(!dl_task(p));
1300
1301         return p;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1306  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1307  * and start executing.
1308  */
1309 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1310 {
1311         struct task_struct *next_task;
1312         struct rq *later_rq;
1313
1314         if (!rq->dl.overloaded)
1315                 return 0;
1316
1317         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1318         if (!next_task)
1319                 return 0;
1320
1321 retry:
1322         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1323                 WARN_ON(1);
1324                 return 0;
1325         }
1326
1327         /*
1328          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1329          * can move away, it makes sense to just reschedule
1330          * without going further in pushing next_task.
1331          */
1332         if (dl_task(rq->curr) &&
1333             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1334             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1335                 resched_task(rq->curr);
1336                 return 0;
1337         }
1338
1339         /* We might release rq lock */
1340         get_task_struct(next_task);
1341
1342         /* Will lock the rq it'll find */
1343         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1344         if (!later_rq) {
1345                 struct task_struct *task;
1346
1347                 /*
1348                  * We must check all this again, since
1349                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1350                  * then possible that next_task has migrated.
1351                  */
1352                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1353                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1354                         /*
1355                          * The task is still there. We don't try
1356                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1357                          */
1358                         dequeue_pushable_dl_task(rq, next_task);
1359                         goto out;
1360                 }
1361
1362                 if (!task)
1363                         /* No more tasks */
1364                         goto out;
1365
1366                 put_task_struct(next_task);
1367                 next_task = task;
1368                 goto retry;
1369         }
1370
1371         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1372         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1373         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1374
1375         resched_task(later_rq->curr);
1376
1377         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1378
1379 out:
1380         put_task_struct(next_task);
1381
1382         return 1;
1383 }
1384
1385 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1386 {
1387         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1388         while (push_dl_task(rq))
1389                 ;
1390 }
1391
1392 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1393 {
1394         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1395         struct task_struct *p;
1396         struct rq *src_rq;
1397         u64 dmin = LONG_MAX;
1398
1399         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1400                 return 0;
1401
1402         /*
1403          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1404          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1405          */
1406         smp_rmb();
1407
1408         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1409                 if (this_cpu == cpu)
1410                         continue;
1411
1412                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1413
1414                 /*
1415                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1416                  * we are fine with this.
1417                  */
1418                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1419                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1420                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1421                         continue;
1422
1423                 /* Might drop this_rq->lock */
1424                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1425
1426                 /*
1427                  * If there are no more pullable tasks on the
1428                  * rq, we're done with it.
1429                  */
1430                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1431                         goto skip;
1432
1433                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1434
1435                 /*
1436                  * We found a task to be pulled if:
1437                  *  - it preempts our current (if there's one),
1438                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1439                  */
1440                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1441                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1442                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1443                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1444                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1445                         WARN_ON(!p->on_rq);
1446
1447                         /*
1448                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1449                          * deadline than the current task of its runqueue.
1450                          */
1451                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1452                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1453                                 goto skip;
1454
1455                         ret = 1;
1456
1457                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1458                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1459                         activate_task(this_rq, p, 0);
1460                         dmin = p->dl.deadline;
1461
1462                         /* Is there any other task even earlier? */
1463                 }
1464 skip:
1465                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1466         }
1467
1468         return ret;
1469 }
1470
1471 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1472 {
1473         push_dl_tasks(rq);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1478  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1479  */
1480 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1481 {
1482         if (!task_running(rq, p) &&
1483             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1484             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1485             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1486             dl_task(rq->curr) &&
1487             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1488              dl_entity_preempt(&rq->curr->dl, &p->dl))) {
1489                 push_dl_tasks(rq);
1490         }
1491 }
1492
1493 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1494                                 const struct cpumask *new_mask)
1495 {
1496         struct rq *rq;
1497         int weight;
1498
1499         BUG_ON(!dl_task(p));
1500
1501         /*
1502          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1503          * it is on the rq AND it is not throttled).
1504          */
1505         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1506                 return;
1507
1508         weight = cpumask_weight(new_mask);
1509
1510         /*
1511          * Only update if the process changes its state from whether it
1512          * can migrate or not.
1513          */
1514         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1515                 return;
1516
1517         rq = task_rq(p);
1518
1519         /*
1520          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1521          */
1522         if (weight <= 1) {
1523                 if (!task_current(rq, p))
1524                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1525                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1526                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1527         } else {
1528                 if (!task_current(rq, p))
1529                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1530                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1531         }
1532
1533         update_dl_migration(&rq->dl);
1534 }
1535
1536 /* Assumes rq->lock is held */
1537 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1538 {
1539         if (rq->dl.overloaded)
1540                 dl_set_overload(rq);
1541
1542         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1543                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1544 }
1545
1546 /* Assumes rq->lock is held */
1547 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1548 {
1549         if (rq->dl.overloaded)
1550                 dl_clear_overload(rq);
1551
1552         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1553 }
1554
1555 void init_sched_dl_class(void)
1556 {
1557         unsigned int i;
1558
1559         for_each_possible_cpu(i)
1560                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1561                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1562 }
1563
1564 #endif /* CONFIG_SMP */
1565
1566 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1567 {
1568         if (hrtimer_active(&p->dl.dl_timer) && !dl_policy(p->policy))
1569                 hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.dl_timer);
1570
1571 #ifdef CONFIG_SMP
1572         /*
1573          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1574          * this is the right place to try to pull some other one
1575          * from an overloaded cpu, if any.
1576          */
1577         if (!rq->dl.dl_nr_running)
1578                 pull_dl_task(rq);
1579 #endif
1580 }
1581
1582 /*
1583  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1584  * we try to push someone off, if possible.
1585  */
1586 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1587 {
1588         int check_resched = 1;
1589
1590         /*
1591          * If p is throttled, don't consider the possibility
1592          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1593          * after its runtime will get replenished.
1594          */
1595         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1596                 return;
1597
1598         if (p->on_rq && rq->curr != p) {
1599 #ifdef CONFIG_SMP
1600                 if (rq->dl.overloaded && push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1601                         /* Only reschedule if pushing failed */
1602                         check_resched = 0;
1603 #endif /* CONFIG_SMP */
1604                 if (check_resched && task_has_dl_policy(rq->curr))
1605                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1606         }
1607 }
1608
1609 /*
1610  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1611  * a push or pull operation might be needed.
1612  */
1613 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1614                             int oldprio)
1615 {
1616         if (p->on_rq || rq->curr == p) {
1617 #ifdef CONFIG_SMP
1618                 /*
1619                  * This might be too much, but unfortunately
1620                  * we don't have the old deadline value, and
1621                  * we can't argue if the task is increasing
1622                  * or lowering its prio, so...
1623                  */
1624                 if (!rq->dl.overloaded)
1625                         pull_dl_task(rq);
1626
1627                 /*
1628                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1629                  * then reschedule, provided p is still on this
1630                  * runqueue.
1631                  */
1632                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1633                     rq->curr == p)
1634                         resched_task(p);
1635 #else
1636                 /*
1637                  * Again, we don't know if p has a earlier
1638                  * or later deadline, so let's blindly set a
1639                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1640                  */
1641                 resched_task(p);
1642 #endif /* CONFIG_SMP */
1643         } else
1644                 switched_to_dl(rq, p);
1645 }
1646
1647 const struct sched_class dl_sched_class = {
1648         .next                   = &rt_sched_class,
1649         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1650         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1651         .yield_task             = yield_task_dl,
1652
1653         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1654
1655         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1656         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1657
1658 #ifdef CONFIG_SMP
1659         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1660         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1661         .rq_online              = rq_online_dl,
1662         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1663         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1664         .task_woken             = task_woken_dl,
1665 #endif
1666
1667         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1668         .task_tick              = task_tick_dl,
1669         .task_fork              = task_fork_dl,
1670         .task_dead              = task_dead_dl,
1671
1672         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1673         .switched_from          = switched_from_dl,
1674         .switched_to            = switched_to_dl,
1675 };