sched/core: Remove unused argument from init_[rt|dl]_rq()
[linux-2.6-block.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)
73 {
74         dl_rq->rb_root = RB_ROOT;
75
76 #ifdef CONFIG_SMP
77         /* zero means no -deadline tasks */
78         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
79
80         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
81         dl_rq->overloaded = 0;
82         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT;
83 #else
84         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
85 #endif
86 }
87
88 #ifdef CONFIG_SMP
89
90 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
91 {
92         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
93 }
94
95 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
96 {
97         if (!rq->online)
98                 return;
99
100         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
101         /*
102          * Must be visible before the overload count is
103          * set (as in sched_rt.c).
104          *
105          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
106          */
107         smp_wmb();
108         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
109 }
110
111 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
112 {
113         if (!rq->online)
114                 return;
115
116         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
117         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
118 }
119
120 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
121 {
122         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_running > 1) {
123                 if (!dl_rq->overloaded) {
124                         dl_set_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
125                         dl_rq->overloaded = 1;
126                 }
127         } else if (dl_rq->overloaded) {
128                 dl_clear_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
129                 dl_rq->overloaded = 0;
130         }
131 }
132
133 static void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
134 {
135         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
136
137         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
138                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
139
140         update_dl_migration(dl_rq);
141 }
142
143 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
144 {
145         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
146
147         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
148                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
149
150         update_dl_migration(dl_rq);
151 }
152
153 /*
154  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
155  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
156  */
157 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
158 {
159         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
160         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_node;
161         struct rb_node *parent = NULL;
162         struct task_struct *entry;
163         int leftmost = 1;
164
165         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
166
167         while (*link) {
168                 parent = *link;
169                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
170                                  pushable_dl_tasks);
171                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
172                         link = &parent->rb_left;
173                 else {
174                         link = &parent->rb_right;
175                         leftmost = 0;
176                 }
177         }
178
179         if (leftmost)
180                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = &p->pushable_dl_tasks;
181
182         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
183         rb_insert_color(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
184 }
185
186 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
187 {
188         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
189
190         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
191                 return;
192
193         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
194                 struct rb_node *next_node;
195
196                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
197                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = next_node;
198         }
199
200         rb_erase(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
201         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
202 }
203
204 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
205 {
206         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root);
207 }
208
209 static int push_dl_task(struct rq *rq);
210
211 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
212 {
213         return dl_task(prev);
214 }
215
216 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
217 {
218         rq->post_schedule = has_pushable_dl_tasks(rq);
219 }
220
221 #else
222
223 static inline
224 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
225 {
226 }
227
228 static inline
229 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
230 {
231 }
232
233 static inline
234 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
235 {
236 }
237
238 static inline
239 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
240 {
241 }
242
243 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
244 {
245         return false;
246 }
247
248 static inline int pull_dl_task(struct rq *rq)
249 {
250         return 0;
251 }
252
253 static inline void set_post_schedule(struct rq *rq)
254 {
255 }
256 #endif /* CONFIG_SMP */
257
258 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
259 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
260 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
261                                   int flags);
262
263 /*
264  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
265  * and this means that:
266  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
267  *    current time + relative deadline;
268  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
269  *
270  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
271  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
272  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
273  * parameters.
274  */
275 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
276                                        struct sched_dl_entity *pi_se)
277 {
278         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
279         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
280
281         WARN_ON(!dl_se->dl_new || dl_se->dl_throttled);
282
283         /*
284          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
285          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
286          * spent on hardirq context, etc.).
287          */
288         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
289         dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
290         dl_se->dl_new = 0;
291 }
292
293 /*
294  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
295  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
296  * exhausting its runtime.
297  *
298  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
299  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
300  * other entities.
301  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
302  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
303  *
304  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
305  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
306  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
307  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
308  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
309  * runtime, or it just underestimated it during sched_setattr().
310  */
311 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
312                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
313 {
314         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
315         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
316
317         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
318
319         /*
320          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
321          * Just go with full inherited parameters.
322          */
323         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
324                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
325                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
326         }
327
328         /*
329          * We keep moving the deadline away until we get some
330          * available runtime for the entity. This ensures correct
331          * handling of situations where the runtime overrun is
332          * arbitrary large.
333          */
334         while (dl_se->runtime <= 0) {
335                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
336                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
337         }
338
339         /*
340          * At this point, the deadline really should be "in
341          * the future" with respect to rq->clock. If it's
342          * not, we are, for some reason, lagging too much!
343          * Anyway, after having warn userspace abut that,
344          * we still try to keep the things running by
345          * resetting the deadline and the budget of the
346          * entity.
347          */
348         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
349                 printk_deferred_once("sched: DL replenish lagged to much\n");
350                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
351                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
352         }
353
354         if (dl_se->dl_yielded)
355                 dl_se->dl_yielded = 0;
356         if (dl_se->dl_throttled)
357                 dl_se->dl_throttled = 0;
358 }
359
360 /*
361  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
362  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
363  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
364  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
365  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
366  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
367  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
368  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
369  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
370  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
371  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
372  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
373  *
374  * This function returns true if:
375  *
376  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
377  *
378  * IOW we can't recycle current parameters.
379  *
380  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
381  * task with deadline equal to period this is the same of using
382  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
383  */
384 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
385                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
386 {
387         u64 left, right;
388
389         /*
390          * left and right are the two sides of the equation above,
391          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
392          * of divisions.
393          *
394          * Note that none of the time values involved in the two
395          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
396          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
397          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
398          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
399          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
400          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
401          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
402          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
403          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
404          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
405          * (but still we want to give the user that illusion >;).
406          */
407         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
408         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
409                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
410
411         return dl_time_before(right, left);
412 }
413
414 /*
415  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
416  * deadline might need updating.
417  *
418  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
419  *  - the current deadline is in the past,
420  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
421  *    the entity exceed its bandwidth.
422  */
423 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
424                              struct sched_dl_entity *pi_se)
425 {
426         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
427         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
428
429         /*
430          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
431          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
432          */
433         if (dl_se->dl_new) {
434                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
435                 return;
436         }
437
438         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
439             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
440                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
441                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
442         }
443 }
444
445 /*
446  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
447  * while waiting for some new execution time to become available, we
448  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
449  * and try to activate it.
450  *
451  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
452  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
453  * the future or in the past).
454  */
455 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
456 {
457         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
458         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
459         ktime_t now, act;
460         ktime_t soft, hard;
461         unsigned long range;
462         s64 delta;
463
464         if (boosted)
465                 return 0;
466         /*
467          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
468          * that it is actually coming from rq->clock and not from
469          * hrtimer's time base reading.
470          */
471         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
472         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
473         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
474         act = ktime_add_ns(act, delta);
475
476         /*
477          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
478          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
479          * start the timer in the past!
480          */
481         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
482                 return 0;
483
484         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
485
486         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
487         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
488         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
489         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
490                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
491
492         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
493 }
494
495 /*
496  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
497  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
498  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
499  *
500  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
501  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
502  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
503  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
504  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
505  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
506  * next call to enqueue_task_dl().
507  */
508 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
509 {
510         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
511                                                      struct sched_dl_entity,
512                                                      dl_timer);
513         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
514         unsigned long flags;
515         struct rq *rq;
516
517         rq = task_rq_lock(current, &flags);
518
519         /*
520          * We need to take care of several possible races here:
521          *
522          *   - the task might have changed its scheduling policy
523          *     to something different than SCHED_DEADLINE
524          *   - the task might have changed its reservation parameters
525          *     (through sched_setattr())
526          *   - the task might have been boosted by someone else and
527          *     might be in the boosting/deboosting path
528          *
529          * In all this cases we bail out, as the task is already
530          * in the runqueue or is going to be enqueued back anyway.
531          */
532         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new ||
533             dl_se->dl_boosted || !dl_se->dl_throttled)
534                 goto unlock;
535
536         sched_clock_tick();
537         update_rq_clock(rq);
538
539         /*
540          * If the throttle happened during sched-out; like:
541          *
542          *   schedule()
543          *     deactivate_task()
544          *       dequeue_task_dl()
545          *         update_curr_dl()
546          *           start_dl_timer()
547          *         __dequeue_task_dl()
548          *     prev->on_rq = 0;
549          *
550          * We can be both throttled and !queued. Replenish the counter
551          * but do not enqueue -- wait for our wakeup to do that.
552          */
553         if (!task_on_rq_queued(p)) {
554                 replenish_dl_entity(dl_se, dl_se);
555                 goto unlock;
556         }
557
558         enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
559         if (dl_task(rq->curr))
560                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
561         else
562                 resched_curr(rq);
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         /*
565          * Queueing this task back might have overloaded rq,
566          * check if we need to kick someone away.
567          */
568         if (has_pushable_dl_tasks(rq))
569                 push_dl_task(rq);
570 #endif
571 unlock:
572         task_rq_unlock(rq, current, &flags);
573
574         return HRTIMER_NORESTART;
575 }
576
577 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
578 {
579         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
580
581         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
582         timer->function = dl_task_timer;
583 }
584
585 static
586 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
587 {
588         return (dl_se->runtime <= 0);
589 }
590
591 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
592
593 /*
594  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
595  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
596  */
597 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
598 {
599         struct task_struct *curr = rq->curr;
600         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
601         u64 delta_exec;
602
603         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
604                 return;
605
606         /*
607          * Consumed budget is computed considering the time as
608          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
609          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
610          * computed using hard walltime. This seems to be the more
611          * natural solution, but the full ramifications of this
612          * approach need further study.
613          */
614         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
615         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
616                 return;
617
618         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
619                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
620
621         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
622         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
623
624         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
625         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
626
627         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
628
629         dl_se->runtime -= dl_se->dl_yielded ? 0 : delta_exec;
630         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
631                 dl_se->dl_throttled = 1;
632                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
633                 if (unlikely(!start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
634                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
635
636                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
637                         resched_curr(rq);
638         }
639
640         /*
641          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
642          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
643          * would be able to exceed the shared quota.
644          *
645          * Account to the root rt group for now.
646          *
647          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
648          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
649          * out before that can happen.
650          */
651         if (rt_bandwidth_enabled()) {
652                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
653
654                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
655                 /*
656                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
657                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
658                  * bandwidth is relevant.
659                  */
660                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
661                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
662                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
663         }
664 }
665
666 #ifdef CONFIG_SMP
667
668 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
669
670 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
671 {
672         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
673
674         if (next && dl_prio(next->prio))
675                 return next->dl.deadline;
676         else
677                 return 0;
678 }
679
680 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
681 {
682         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
683
684         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
685             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
686                 /*
687                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
688                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
689                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
690                  * as the new task becomes the earliest itself.
691                  */
692                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
693                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
694                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline, 1);
695         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
696                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
697                 /*
698                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
699                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
700                  * it is earlier than the next (if any), we must
701                  * recompute the next-earliest.
702                  */
703                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
704         }
705 }
706
707 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
708 {
709         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
710
711         /*
712          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
713          * task we must recompute them.
714          */
715         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
716                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
717                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
718                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
719         } else {
720                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
721                 struct sched_dl_entity *entry;
722
723                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
724                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
725                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
726                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline, 1);
727         }
728 }
729
730 #else
731
732 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
733 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
734
735 #endif /* CONFIG_SMP */
736
737 static inline
738 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
739 {
740         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
741         u64 deadline = dl_se->deadline;
742
743         WARN_ON(!dl_prio(prio));
744         dl_rq->dl_nr_running++;
745         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
746
747         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
748         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
749 }
750
751 static inline
752 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
753 {
754         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
755
756         WARN_ON(!dl_prio(prio));
757         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
758         dl_rq->dl_nr_running--;
759         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
760
761         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
762         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
763 }
764
765 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
766 {
767         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
768         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
769         struct rb_node *parent = NULL;
770         struct sched_dl_entity *entry;
771         int leftmost = 1;
772
773         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
774
775         while (*link) {
776                 parent = *link;
777                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
778                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
779                         link = &parent->rb_left;
780                 else {
781                         link = &parent->rb_right;
782                         leftmost = 0;
783                 }
784         }
785
786         if (leftmost)
787                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
788
789         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
790         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
791
792         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
793 }
794
795 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
796 {
797         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
798
799         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
800                 return;
801
802         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
803                 struct rb_node *next_node;
804
805                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
806                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
807         }
808
809         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
810         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
811
812         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
813 }
814
815 static void
816 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
817                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
818 {
819         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
820
821         /*
822          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
823          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
824          * we want a replenishment of its runtime.
825          */
826         if (dl_se->dl_new || flags & ENQUEUE_WAKEUP)
827                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
828         else if (flags & ENQUEUE_REPLENISH)
829                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
830
831         __enqueue_dl_entity(dl_se);
832 }
833
834 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
835 {
836         __dequeue_dl_entity(dl_se);
837 }
838
839 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
840 {
841         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
842         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
843
844         /*
845          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
846          * task if we have one and its (relative) deadline is
847          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
848          * deadline.
849          */
850         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio)) {
851                 pi_se = &pi_task->dl;
852         } else if (!dl_prio(p->normal_prio)) {
853                 /*
854                  * Special case in which we have a !SCHED_DEADLINE task
855                  * that is going to be deboosted, but exceedes its
856                  * runtime while doing so. No point in replenishing
857                  * it, as it's going to return back to its original
858                  * scheduling class after this.
859                  */
860                 BUG_ON(!p->dl.dl_boosted || flags != ENQUEUE_REPLENISH);
861                 return;
862         }
863
864         /*
865          * If p is throttled, we do nothing. In fact, if it exhausted
866          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
867          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
868          * run yet) will take care of this.
869          */
870         if (p->dl.dl_throttled && !(flags & ENQUEUE_REPLENISH))
871                 return;
872
873         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
874
875         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
876                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
877 }
878
879 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
880 {
881         dequeue_dl_entity(&p->dl);
882         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
883 }
884
885 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
886 {
887         update_curr_dl(rq);
888         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
889 }
890
891 /*
892  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
893  *
894  *   get off from the CPU until our next instance, with
895  *   a new runtime. This is of little use now, since we
896  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
897  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
898  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
899  *   is available for other task instances to use it.
900  */
901 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
902 {
903         struct task_struct *p = rq->curr;
904
905         /*
906          * We make the task go to sleep until its current deadline by
907          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
908          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
909          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
910          */
911         if (p->dl.runtime > 0) {
912                 rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
913                 p->dl.runtime = 0;
914         }
915         update_rq_clock(rq);
916         update_curr_dl(rq);
917         /*
918          * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
919          * so we don't do microscopic update in schedule()
920          * and double the fastpath cost.
921          */
922         rq_clock_skip_update(rq, true);
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_SMP
926
927 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
928
929 static int
930 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
931 {
932         struct task_struct *curr;
933         struct rq *rq;
934
935         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE)
936                 goto out;
937
938         rq = cpu_rq(cpu);
939
940         rcu_read_lock();
941         curr = ACCESS_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
942
943         /*
944          * If we are dealing with a -deadline task, we must
945          * decide where to wake it up.
946          * If it has a later deadline and the current task
947          * on this rq can't move (provided the waking task
948          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
949          * other hand, if it has a shorter deadline, we
950          * try to make it stay here, it might be important.
951          */
952         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
953             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
954              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
955             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
956                 int target = find_later_rq(p);
957
958                 if (target != -1)
959                         cpu = target;
960         }
961         rcu_read_unlock();
962
963 out:
964         return cpu;
965 }
966
967 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
968 {
969         /*
970          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
971          * let's hope p can move out.
972          */
973         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
974             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL) == -1)
975                 return;
976
977         /*
978          * p is migratable, so let's not schedule it and
979          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
980          */
981         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
982             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL) != -1)
983                 return;
984
985         resched_curr(rq);
986 }
987
988 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq);
989
990 #endif /* CONFIG_SMP */
991
992 /*
993  * Only called when both the current and waking task are -deadline
994  * tasks.
995  */
996 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
997                                   int flags)
998 {
999         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
1000                 resched_curr(rq);
1001                 return;
1002         }
1003
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         /*
1006          * In the unlikely case current and p have the same deadline
1007          * let us try to decide what's the best thing to do...
1008          */
1009         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
1010             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
1011                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
1012 #endif /* CONFIG_SMP */
1013 }
1014
1015 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1016 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1017 {
1018         hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1019 }
1020 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1021 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1022 {
1023 }
1024 #endif
1025
1026 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1027                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1028 {
1029         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
1030
1031         if (!left)
1032                 return NULL;
1033
1034         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1035 }
1036
1037 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1038 {
1039         struct sched_dl_entity *dl_se;
1040         struct task_struct *p;
1041         struct dl_rq *dl_rq;
1042
1043         dl_rq = &rq->dl;
1044
1045         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1046                 pull_dl_task(rq);
1047                 /*
1048                  * pull_rt_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1049                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1050                  * re-start task selection.
1051                  */
1052                 if (rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop))
1053                         return RETRY_TASK;
1054         }
1055
1056         /*
1057          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1058          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1059          */
1060         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1061                 update_curr_dl(rq);
1062
1063         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1064                 return NULL;
1065
1066         put_prev_task(rq, prev);
1067
1068         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1069         BUG_ON(!dl_se);
1070
1071         p = dl_task_of(dl_se);
1072         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1073
1074         /* Running task will never be pushed. */
1075        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1076
1077         if (hrtick_enabled(rq))
1078                 start_hrtick_dl(rq, p);
1079
1080         set_post_schedule(rq);
1081
1082         return p;
1083 }
1084
1085 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1086 {
1087         update_curr_dl(rq);
1088
1089         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1090                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1091 }
1092
1093 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1094 {
1095         update_curr_dl(rq);
1096
1097         /*
1098          * Even when we have runtime, update_curr_dl() might have resulted in us
1099          * not being the leftmost task anymore. In that case NEED_RESCHED will
1100          * be set and schedule() will start a new hrtick for the next task.
1101          */
1102         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0 &&
1103             is_leftmost(p, &rq->dl))
1104                 start_hrtick_dl(rq, p);
1105 }
1106
1107 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1108 {
1109         /*
1110          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1111          * sched_fork()
1112          */
1113 }
1114
1115 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1116 {
1117         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1118         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1119
1120         /*
1121          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1122          */
1123         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1124         /* XXX we should retain the bw until 0-lag */
1125         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1126         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1127
1128         hrtimer_cancel(timer);
1129 }
1130
1131 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1132 {
1133         struct task_struct *p = rq->curr;
1134
1135         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1136
1137         /* You can't push away the running task */
1138         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1139 }
1140
1141 #ifdef CONFIG_SMP
1142
1143 /* Only try algorithms three times */
1144 #define DL_MAX_TRIES 3
1145
1146 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1147 {
1148         if (!task_running(rq, p) &&
1149             cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1150                 return 1;
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1155 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1156 {
1157         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1158         struct sched_dl_entity *dl_se;
1159         struct task_struct *p = NULL;
1160
1161 next_node:
1162         next_node = rb_next(next_node);
1163         if (next_node) {
1164                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1165                 p = dl_task_of(dl_se);
1166
1167                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1168                         return p;
1169
1170                 goto next_node;
1171         }
1172
1173         return NULL;
1174 }
1175
1176 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1177
1178 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1179 {
1180         struct sched_domain *sd;
1181         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1182         int this_cpu = smp_processor_id();
1183         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1184
1185         /* Make sure the mask is initialized first */
1186         if (unlikely(!later_mask))
1187                 return -1;
1188
1189         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1190                 return -1;
1191
1192         /*
1193          * We have to consider system topology and task affinity
1194          * first, then we can look for a suitable cpu.
1195          */
1196         best_cpu = cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl,
1197                         task, later_mask);
1198         if (best_cpu == -1)
1199                 return -1;
1200
1201         /*
1202          * If we are here, some target has been found,
1203          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1204          * This is, among the runqueues where the current tasks
1205          * have later deadlines than the task's one, the rq
1206          * with the latest possible one.
1207          *
1208          * Now we check how well this matches with task's
1209          * affinity and system topology.
1210          *
1211          * The last cpu where the task run is our first
1212          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1213          */
1214         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1215                 return cpu;
1216         /*
1217          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1218          * not in the mask) or not.
1219          */
1220         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1221                 this_cpu = -1;
1222
1223         rcu_read_lock();
1224         for_each_domain(cpu, sd) {
1225                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1226
1227                         /*
1228                          * If possible, preempting this_cpu is
1229                          * cheaper than migrating.
1230                          */
1231                         if (this_cpu != -1 &&
1232                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1233                                 rcu_read_unlock();
1234                                 return this_cpu;
1235                         }
1236
1237                         /*
1238                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1239                          * in the mask, that becomes our choice.
1240                          */
1241                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1242                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1243                                 rcu_read_unlock();
1244                                 return best_cpu;
1245                         }
1246                 }
1247         }
1248         rcu_read_unlock();
1249
1250         /*
1251          * At this point, all our guesses failed, we just return
1252          * 'something', and let the caller sort the things out.
1253          */
1254         if (this_cpu != -1)
1255                 return this_cpu;
1256
1257         cpu = cpumask_any(later_mask);
1258         if (cpu < nr_cpu_ids)
1259                 return cpu;
1260
1261         return -1;
1262 }
1263
1264 /* Locks the rq it finds */
1265 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1266 {
1267         struct rq *later_rq = NULL;
1268         int tries;
1269         int cpu;
1270
1271         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1272                 cpu = find_later_rq(task);
1273
1274                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1275                         break;
1276
1277                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1278
1279                 /* Retry if something changed. */
1280                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1281                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1282                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1283                                                        &task->cpus_allowed) ||
1284                                      task_running(rq, task) ||
1285                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1286                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1287                                 later_rq = NULL;
1288                                 break;
1289                         }
1290                 }
1291
1292                 /*
1293                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1294                  * its earliest one has a later deadline than our
1295                  * task, the rq is a good one.
1296                  */
1297                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1298                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1299                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1300                         break;
1301
1302                 /* Otherwise we try again. */
1303                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1304                 later_rq = NULL;
1305         }
1306
1307         return later_rq;
1308 }
1309
1310 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1311 {
1312         struct task_struct *p;
1313
1314         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1315                 return NULL;
1316
1317         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1318                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1319
1320         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1321         BUG_ON(task_current(rq, p));
1322         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1323
1324         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
1325         BUG_ON(!dl_task(p));
1326
1327         return p;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1332  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1333  * and start executing.
1334  */
1335 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1336 {
1337         struct task_struct *next_task;
1338         struct rq *later_rq;
1339         int ret = 0;
1340
1341         if (!rq->dl.overloaded)
1342                 return 0;
1343
1344         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1345         if (!next_task)
1346                 return 0;
1347
1348 retry:
1349         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1350                 WARN_ON(1);
1351                 return 0;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1356          * can move away, it makes sense to just reschedule
1357          * without going further in pushing next_task.
1358          */
1359         if (dl_task(rq->curr) &&
1360             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1361             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1362                 resched_curr(rq);
1363                 return 0;
1364         }
1365
1366         /* We might release rq lock */
1367         get_task_struct(next_task);
1368
1369         /* Will lock the rq it'll find */
1370         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1371         if (!later_rq) {
1372                 struct task_struct *task;
1373
1374                 /*
1375                  * We must check all this again, since
1376                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1377                  * then possible that next_task has migrated.
1378                  */
1379                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1380                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1381                         /*
1382                          * The task is still there. We don't try
1383                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1384                          */
1385                         goto out;
1386                 }
1387
1388                 if (!task)
1389                         /* No more tasks */
1390                         goto out;
1391
1392                 put_task_struct(next_task);
1393                 next_task = task;
1394                 goto retry;
1395         }
1396
1397         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1398         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1399         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1400         ret = 1;
1401
1402         resched_curr(later_rq);
1403
1404         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1405
1406 out:
1407         put_task_struct(next_task);
1408
1409         return ret;
1410 }
1411
1412 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1413 {
1414         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1415         while (push_dl_task(rq))
1416                 ;
1417 }
1418
1419 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1420 {
1421         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1422         struct task_struct *p;
1423         struct rq *src_rq;
1424         u64 dmin = LONG_MAX;
1425
1426         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1427                 return 0;
1428
1429         /*
1430          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1431          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1432          */
1433         smp_rmb();
1434
1435         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1436                 if (this_cpu == cpu)
1437                         continue;
1438
1439                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1440
1441                 /*
1442                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1443                  * we are fine with this.
1444                  */
1445                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1446                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1447                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1448                         continue;
1449
1450                 /* Might drop this_rq->lock */
1451                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1452
1453                 /*
1454                  * If there are no more pullable tasks on the
1455                  * rq, we're done with it.
1456                  */
1457                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1458                         goto skip;
1459
1460                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1461
1462                 /*
1463                  * We found a task to be pulled if:
1464                  *  - it preempts our current (if there's one),
1465                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1466                  */
1467                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1468                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1469                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1470                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1471                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1472                         WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
1473
1474                         /*
1475                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1476                          * deadline than the current task of its runqueue.
1477                          */
1478                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1479                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1480                                 goto skip;
1481
1482                         ret = 1;
1483
1484                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1485                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1486                         activate_task(this_rq, p, 0);
1487                         dmin = p->dl.deadline;
1488
1489                         /* Is there any other task even earlier? */
1490                 }
1491 skip:
1492                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1493         }
1494
1495         return ret;
1496 }
1497
1498 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1499 {
1500         push_dl_tasks(rq);
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1505  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1506  */
1507 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1508 {
1509         if (!task_running(rq, p) &&
1510             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1511             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1512             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1513             dl_task(rq->curr) &&
1514             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1515              !dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl))) {
1516                 push_dl_tasks(rq);
1517         }
1518 }
1519
1520 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1521                                 const struct cpumask *new_mask)
1522 {
1523         struct rq *rq;
1524         struct root_domain *src_rd;
1525         int weight;
1526
1527         BUG_ON(!dl_task(p));
1528
1529         rq = task_rq(p);
1530         src_rd = rq->rd;
1531         /*
1532          * Migrating a SCHED_DEADLINE task between exclusive
1533          * cpusets (different root_domains) entails a bandwidth
1534          * update. We already made space for us in the destination
1535          * domain (see cpuset_can_attach()).
1536          */
1537         if (!cpumask_intersects(src_rd->span, new_mask)) {
1538                 struct dl_bw *src_dl_b;
1539
1540                 src_dl_b = dl_bw_of(cpu_of(rq));
1541                 /*
1542                  * We now free resources of the root_domain we are migrating
1543                  * off. In the worst case, sched_setattr() may temporary fail
1544                  * until we complete the update.
1545                  */
1546                 raw_spin_lock(&src_dl_b->lock);
1547                 __dl_clear(src_dl_b, p->dl.dl_bw);
1548                 raw_spin_unlock(&src_dl_b->lock);
1549         }
1550
1551         /*
1552          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1553          * it is on the rq AND it is not throttled).
1554          */
1555         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1556                 return;
1557
1558         weight = cpumask_weight(new_mask);
1559
1560         /*
1561          * Only update if the process changes its state from whether it
1562          * can migrate or not.
1563          */
1564         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1565                 return;
1566
1567         /*
1568          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1569          */
1570         if (weight <= 1) {
1571                 if (!task_current(rq, p))
1572                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1573                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1574                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1575         } else {
1576                 if (!task_current(rq, p))
1577                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1578                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1579         }
1580
1581         update_dl_migration(&rq->dl);
1582 }
1583
1584 /* Assumes rq->lock is held */
1585 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1586 {
1587         if (rq->dl.overloaded)
1588                 dl_set_overload(rq);
1589
1590         cpudl_set_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1591         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1592                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1593 }
1594
1595 /* Assumes rq->lock is held */
1596 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1597 {
1598         if (rq->dl.overloaded)
1599                 dl_clear_overload(rq);
1600
1601         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1602         cpudl_clear_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1603 }
1604
1605 void init_sched_dl_class(void)
1606 {
1607         unsigned int i;
1608
1609         for_each_possible_cpu(i)
1610                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1611                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1612 }
1613
1614 #endif /* CONFIG_SMP */
1615
1616 /*
1617  *  Ensure p's dl_timer is cancelled. May drop rq->lock for a while.
1618  */
1619 static void cancel_dl_timer(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1620 {
1621         struct hrtimer *dl_timer = &p->dl.dl_timer;
1622
1623         /* Nobody will change task's class if pi_lock is held */
1624         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1625
1626         if (hrtimer_active(dl_timer)) {
1627                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(dl_timer);
1628
1629                 if (unlikely(ret == -1)) {
1630                         /*
1631                          * Note, p may migrate OR new deadline tasks
1632                          * may appear in rq when we are unlocking it.
1633                          * A caller of us must be fine with that.
1634                          */
1635                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1636                         hrtimer_cancel(dl_timer);
1637                         raw_spin_lock(&rq->lock);
1638                 }
1639         }
1640 }
1641
1642 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1643 {
1644         /* XXX we should retain the bw until 0-lag */
1645         cancel_dl_timer(rq, p);
1646         __dl_clear_params(p);
1647
1648         /*
1649          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1650          * this is the right place to try to pull some other one
1651          * from an overloaded cpu, if any.
1652          */
1653         if (!task_on_rq_queued(p) || rq->dl.dl_nr_running)
1654                 return;
1655
1656         if (pull_dl_task(rq))
1657                 resched_curr(rq);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1662  * we try to push someone off, if possible.
1663  */
1664 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1665 {
1666         int check_resched = 1;
1667
1668         if (task_on_rq_queued(p) && rq->curr != p) {
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670                 if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->dl.overloaded &&
1671                         push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1672                         /* Only reschedule if pushing failed */
1673                         check_resched = 0;
1674 #endif /* CONFIG_SMP */
1675                 if (check_resched) {
1676                         if (dl_task(rq->curr))
1677                                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1678                         else
1679                                 resched_curr(rq);
1680                 }
1681         }
1682 }
1683
1684 /*
1685  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1686  * a push or pull operation might be needed.
1687  */
1688 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1689                             int oldprio)
1690 {
1691         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
1692 #ifdef CONFIG_SMP
1693                 /*
1694                  * This might be too much, but unfortunately
1695                  * we don't have the old deadline value, and
1696                  * we can't argue if the task is increasing
1697                  * or lowering its prio, so...
1698                  */
1699                 if (!rq->dl.overloaded)
1700                         pull_dl_task(rq);
1701
1702                 /*
1703                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1704                  * then reschedule, provided p is still on this
1705                  * runqueue.
1706                  */
1707                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1708                     rq->curr == p)
1709                         resched_curr(rq);
1710 #else
1711                 /*
1712                  * Again, we don't know if p has a earlier
1713                  * or later deadline, so let's blindly set a
1714                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1715                  */
1716                 resched_curr(rq);
1717 #endif /* CONFIG_SMP */
1718         } else
1719                 switched_to_dl(rq, p);
1720 }
1721
1722 const struct sched_class dl_sched_class = {
1723         .next                   = &rt_sched_class,
1724         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1725         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1726         .yield_task             = yield_task_dl,
1727
1728         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1729
1730         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1731         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1732
1733 #ifdef CONFIG_SMP
1734         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1735         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1736         .rq_online              = rq_online_dl,
1737         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1738         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1739         .task_woken             = task_woken_dl,
1740 #endif
1741
1742         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1743         .task_tick              = task_tick_dl,
1744         .task_fork              = task_fork_dl,
1745         .task_dead              = task_dead_dl,
1746
1747         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1748         .switched_from          = switched_from_dl,
1749         .switched_to            = switched_to_dl,
1750
1751         .update_curr            = update_curr_dl,
1752 };
1753
1754 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1755 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
1756
1757 void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1758 {
1759         print_dl_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->dl);
1760 }
1761 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */