sched/deadline: speed up SCHED_DEADLINE pushes with a push-heap
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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_dl_runtime() == RUNTIME_INF)
67                 dl_b->bw = -1;
68         else
69                 dl_b->bw = to_ratio(global_dl_period(), global_dl_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_total > 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         dl_rq = &rq_of_dl_rq(dl_rq)->dl;
139
140         dl_rq->dl_nr_total++;
141         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
142                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
143
144         update_dl_migration(dl_rq);
145 }
146
147 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
148 {
149         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
150         dl_rq = &rq_of_dl_rq(dl_rq)->dl;
151
152         dl_rq->dl_nr_total--;
153         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
154                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
155
156         update_dl_migration(dl_rq);
157 }
158
159 /*
160  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
161  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
162  */
163 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
164 {
165         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
166         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_node;
167         struct rb_node *parent = NULL;
168         struct task_struct *entry;
169         int leftmost = 1;
170
171         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
172
173         while (*link) {
174                 parent = *link;
175                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
176                                  pushable_dl_tasks);
177                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
178                         link = &parent->rb_left;
179                 else {
180                         link = &parent->rb_right;
181                         leftmost = 0;
182                 }
183         }
184
185         if (leftmost)
186                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = &p->pushable_dl_tasks;
187
188         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
189         rb_insert_color(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
190 }
191
192 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
193 {
194         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
195
196         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
197                 return;
198
199         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
200                 struct rb_node *next_node;
201
202                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
203                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = next_node;
204         }
205
206         rb_erase(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
207         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
208 }
209
210 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
211 {
212         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root);
213 }
214
215 static int push_dl_task(struct rq *rq);
216
217 #else
218
219 static inline
220 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
221 {
222 }
223
224 static inline
225 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
226 {
227 }
228
229 static inline
230 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
231 {
232 }
233
234 static inline
235 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
236 {
237 }
238
239 #endif /* CONFIG_SMP */
240
241 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
242 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
243 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
244                                   int flags);
245
246 /*
247  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
248  * and this means that:
249  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
250  *    current time + relative deadline;
251  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
252  *
253  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
254  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
255  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
256  * parameters.
257  */
258 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
259                                        struct sched_dl_entity *pi_se)
260 {
261         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
262         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
263
264         WARN_ON(!dl_se->dl_new || dl_se->dl_throttled);
265
266         /*
267          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
268          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
269          * spent on hardirq context, etc.).
270          */
271         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
272         dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
273         dl_se->dl_new = 0;
274 }
275
276 /*
277  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
278  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
279  * exhausting its runtime.
280  *
281  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
282  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
283  * other entities.
284  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
285  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
286  *
287  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
288  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
289  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
290  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
291  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
292  * runtime, or it just underestimated it during sched_setscheduler_ex().
293  */
294 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
295                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
296 {
297         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
298         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
299
300         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
301
302         /*
303          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
304          * Just go with full inherited parameters.
305          */
306         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
307                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
308                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
309         }
310
311         /*
312          * We keep moving the deadline away until we get some
313          * available runtime for the entity. This ensures correct
314          * handling of situations where the runtime overrun is
315          * arbitrary large.
316          */
317         while (dl_se->runtime <= 0) {
318                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
319                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
320         }
321
322         /*
323          * At this point, the deadline really should be "in
324          * the future" with respect to rq->clock. If it's
325          * not, we are, for some reason, lagging too much!
326          * Anyway, after having warn userspace abut that,
327          * we still try to keep the things running by
328          * resetting the deadline and the budget of the
329          * entity.
330          */
331         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
332                 static bool lag_once = false;
333
334                 if (!lag_once) {
335                         lag_once = true;
336                         printk_sched("sched: DL replenish lagged to much\n");
337                 }
338                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
339                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
340         }
341 }
342
343 /*
344  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
345  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
346  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
347  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
348  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
349  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
350  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
351  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
352  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
353  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
354  * result in breaking guarantees promised to other tasks.
355  *
356  * This function returns true if:
357  *
358  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
359  *
360  * IOW we can't recycle current parameters.
361  *
362  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
363  * task with deadline equal to period this is the same of using
364  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
365  */
366 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
367                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
368 {
369         u64 left, right;
370
371         /*
372          * left and right are the two sides of the equation above,
373          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
374          * of divisions.
375          *
376          * Note that none of the time values involved in the two
377          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
378          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
379          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
380          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
381          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
382          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
383          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
384          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
385          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
386          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
387          * (but still we want to give the user that illusion >;).
388          */
389         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
390         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
391                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
392
393         return dl_time_before(right, left);
394 }
395
396 /*
397  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
398  * deadline might need updating.
399  *
400  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
401  *  - the current deadline is in the past,
402  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
403  *    the entity exceed its bandwidth.
404  */
405 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
406                              struct sched_dl_entity *pi_se)
407 {
408         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
409         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
410
411         /*
412          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
413          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
414          */
415         if (dl_se->dl_new) {
416                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
417                 return;
418         }
419
420         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
421             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
422                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
423                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
424         }
425 }
426
427 /*
428  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
429  * while waiting for some new execution time to become available, we
430  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
431  * and try to activate it.
432  *
433  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
434  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
435  * the future or in the past).
436  */
437 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
438 {
439         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
440         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
441         ktime_t now, act;
442         ktime_t soft, hard;
443         unsigned long range;
444         s64 delta;
445
446         if (boosted)
447                 return 0;
448         /*
449          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
450          * that it is actually coming from rq->clock and not from
451          * hrtimer's time base reading.
452          */
453         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
454         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
455         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
456         act = ktime_add_ns(act, delta);
457
458         /*
459          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
460          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
461          * start the timer in the past!
462          */
463         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
464                 return 0;
465
466         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
467
468         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
469         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
470         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
471         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
472                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
473
474         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
475 }
476
477 /*
478  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
479  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
480  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
481  *
482  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
483  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
484  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
485  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
486  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
487  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
488  * next call to enqueue_task_dl().
489  */
490 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
491 {
492         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
493                                                      struct sched_dl_entity,
494                                                      dl_timer);
495         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
496         struct rq *rq = task_rq(p);
497         raw_spin_lock(&rq->lock);
498
499         /*
500          * We need to take care of a possible races here. In fact, the
501          * task might have changed its scheduling policy to something
502          * different from SCHED_DEADLINE or changed its reservation
503          * parameters (through sched_setscheduler()).
504          */
505         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new)
506                 goto unlock;
507
508         sched_clock_tick();
509         update_rq_clock(rq);
510         dl_se->dl_throttled = 0;
511         if (p->on_rq) {
512                 enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
513                 if (task_has_dl_policy(rq->curr))
514                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
515                 else
516                         resched_task(rq->curr);
517 #ifdef CONFIG_SMP
518                 /*
519                  * Queueing this task back might have overloaded rq,
520                  * check if we need to kick someone away.
521                  */
522                 if (has_pushable_dl_tasks(rq))
523                         push_dl_task(rq);
524 #endif
525         }
526 unlock:
527         raw_spin_unlock(&rq->lock);
528
529         return HRTIMER_NORESTART;
530 }
531
532 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
533 {
534         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
535
536         if (hrtimer_active(timer)) {
537                 hrtimer_try_to_cancel(timer);
538                 return;
539         }
540
541         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
542         timer->function = dl_task_timer;
543 }
544
545 static
546 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
547 {
548         int dmiss = dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq));
549         int rorun = dl_se->runtime <= 0;
550
551         if (!rorun && !dmiss)
552                 return 0;
553
554         /*
555          * If we are beyond our current deadline and we are still
556          * executing, then we have already used some of the runtime of
557          * the next instance. Thus, if we do not account that, we are
558          * stealing bandwidth from the system at each deadline miss!
559          */
560         if (dmiss) {
561                 dl_se->runtime = rorun ? dl_se->runtime : 0;
562                 dl_se->runtime -= rq_clock(rq) - dl_se->deadline;
563         }
564
565         return 1;
566 }
567
568 /*
569  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
570  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
571  */
572 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
573 {
574         struct task_struct *curr = rq->curr;
575         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
576         u64 delta_exec;
577
578         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
579                 return;
580
581         /*
582          * Consumed budget is computed considering the time as
583          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
584          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
585          * computed using hard walltime. This seems to be the more
586          * natural solution, but the full ramifications of this
587          * approach need further study.
588          */
589         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
590         if (unlikely((s64)delta_exec < 0))
591                 delta_exec = 0;
592
593         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
594                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
595
596         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
597         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
598
599         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
600         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
601
602         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
603
604         dl_se->runtime -= delta_exec;
605         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
606                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
607                 if (likely(start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
608                         dl_se->dl_throttled = 1;
609                 else
610                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
611
612                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
613                         resched_task(curr);
614         }
615 }
616
617 #ifdef CONFIG_SMP
618
619 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
620
621 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
622 {
623         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
624
625         if (next && dl_prio(next->prio))
626                 return next->dl.deadline;
627         else
628                 return 0;
629 }
630
631 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
632 {
633         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
634
635         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
636             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
637                 /*
638                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
639                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
640                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
641                  * as the new task becomes the earliest itself.
642                  */
643                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
644                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
645                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline, 1);
646         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
647                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
648                 /*
649                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
650                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
651                  * it is earlier than the next (if any), we must
652                  * recompute the next-earliest.
653                  */
654                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
655         }
656 }
657
658 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
659 {
660         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
661
662         /*
663          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
664          * task we must recompute them.
665          */
666         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
667                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
668                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
669                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
670         } else {
671                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
672                 struct sched_dl_entity *entry;
673
674                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
675                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
676                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
677                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline, 1);
678         }
679 }
680
681 #else
682
683 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
684 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
685
686 #endif /* CONFIG_SMP */
687
688 static inline
689 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
690 {
691         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
692         u64 deadline = dl_se->deadline;
693
694         WARN_ON(!dl_prio(prio));
695         dl_rq->dl_nr_running++;
696
697         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
698         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
699 }
700
701 static inline
702 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
703 {
704         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
705
706         WARN_ON(!dl_prio(prio));
707         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
708         dl_rq->dl_nr_running--;
709
710         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
711         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
712 }
713
714 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
715 {
716         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
717         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
718         struct rb_node *parent = NULL;
719         struct sched_dl_entity *entry;
720         int leftmost = 1;
721
722         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
723
724         while (*link) {
725                 parent = *link;
726                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
727                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
728                         link = &parent->rb_left;
729                 else {
730                         link = &parent->rb_right;
731                         leftmost = 0;
732                 }
733         }
734
735         if (leftmost)
736                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
737
738         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
739         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
740
741         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
742 }
743
744 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
745 {
746         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
747
748         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
749                 return;
750
751         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
752                 struct rb_node *next_node;
753
754                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
755                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
756         }
757
758         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
759         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
760
761         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
762 }
763
764 static void
765 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
766                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
767 {
768         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
769
770         /*
771          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
772          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
773          * we want a replenishment of its runtime.
774          */
775         if (!dl_se->dl_new && flags & ENQUEUE_REPLENISH)
776                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
777         else
778                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
779
780         __enqueue_dl_entity(dl_se);
781 }
782
783 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
784 {
785         __dequeue_dl_entity(dl_se);
786 }
787
788 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
789 {
790         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
791         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
792
793         /*
794          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
795          * task if we have one and its (relative) deadline is
796          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
797          * deadline.
798          */
799         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio))
800                 pi_se = &pi_task->dl;
801
802         /*
803          * If p is throttled, we do nothing. In fact, if it exhausted
804          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
805          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
806          * run yet) will take care of this.
807          */
808         if (p->dl.dl_throttled)
809                 return;
810
811         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
812
813         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
814                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
815
816         inc_nr_running(rq);
817 }
818
819 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
820 {
821         dequeue_dl_entity(&p->dl);
822         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
823 }
824
825 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
826 {
827         update_curr_dl(rq);
828         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
829
830         dec_nr_running(rq);
831 }
832
833 /*
834  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
835  *
836  *   get off from the CPU until our next instance, with
837  *   a new runtime. This is of little use now, since we
838  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
839  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
840  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
841  *   is available for other task instances to use it.
842  */
843 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
844 {
845         struct task_struct *p = rq->curr;
846
847         /*
848          * We make the task go to sleep until its current deadline by
849          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
850          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
851          * new scheduling parameters (thanks to dl_new=1).
852          */
853         if (p->dl.runtime > 0) {
854                 rq->curr->dl.dl_new = 1;
855                 p->dl.runtime = 0;
856         }
857         update_curr_dl(rq);
858 }
859
860 #ifdef CONFIG_SMP
861
862 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
863
864 static int
865 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
866 {
867         struct task_struct *curr;
868         struct rq *rq;
869
870         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE && sd_flag != SD_BALANCE_FORK)
871                 goto out;
872
873         rq = cpu_rq(cpu);
874
875         rcu_read_lock();
876         curr = ACCESS_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
877
878         /*
879          * If we are dealing with a -deadline task, we must
880          * decide where to wake it up.
881          * If it has a later deadline and the current task
882          * on this rq can't move (provided the waking task
883          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
884          * other hand, if it has a shorter deadline, we
885          * try to make it stay here, it might be important.
886          */
887         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
888             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
889              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
890             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
891                 int target = find_later_rq(p);
892
893                 if (target != -1)
894                         cpu = target;
895         }
896         rcu_read_unlock();
897
898 out:
899         return cpu;
900 }
901
902 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         /*
905          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
906          * let's hope p can move out.
907          */
908         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
909             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL) == -1)
910                 return;
911
912         /*
913          * p is migratable, so let's not schedule it and
914          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
915          */
916         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
917             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL) != -1)
918                 return;
919
920         resched_task(rq->curr);
921 }
922
923 #endif /* CONFIG_SMP */
924
925 /*
926  * Only called when both the current and waking task are -deadline
927  * tasks.
928  */
929 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
930                                   int flags)
931 {
932         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
933                 resched_task(rq->curr);
934                 return;
935         }
936
937 #ifdef CONFIG_SMP
938         /*
939          * In the unlikely case current and p have the same deadline
940          * let us try to decide what's the best thing to do...
941          */
942         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
943             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
944                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
945 #endif /* CONFIG_SMP */
946 }
947
948 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
949 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
950 {
951         s64 delta = p->dl.dl_runtime - p->dl.runtime;
952
953         if (delta > 10000)
954                 hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
955 }
956 #endif
957
958 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
959                                                    struct dl_rq *dl_rq)
960 {
961         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
962
963         if (!left)
964                 return NULL;
965
966         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
967 }
968
969 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq)
970 {
971         struct sched_dl_entity *dl_se;
972         struct task_struct *p;
973         struct dl_rq *dl_rq;
974
975         dl_rq = &rq->dl;
976
977         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
978                 return NULL;
979
980         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
981         BUG_ON(!dl_se);
982
983         p = dl_task_of(dl_se);
984         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
985
986         /* Running task will never be pushed. */
987         if (p)
988                 dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
989
990 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
991         if (hrtick_enabled(rq))
992                 start_hrtick_dl(rq, p);
993 #endif
994
995 #ifdef CONFIG_SMP
996         rq->post_schedule = has_pushable_dl_tasks(rq);
997 #endif /* CONFIG_SMP */
998
999         return p;
1000 }
1001
1002 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1003 {
1004         update_curr_dl(rq);
1005
1006         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1007                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1008 }
1009
1010 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1011 {
1012         update_curr_dl(rq);
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0)
1016                 start_hrtick_dl(rq, p);
1017 #endif
1018 }
1019
1020 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1021 {
1022         /*
1023          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1024          * sched_fork()
1025          */
1026 }
1027
1028 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1029 {
1030         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1031         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1032
1033         /*
1034          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1035          */
1036         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1037         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1038         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1039
1040         hrtimer_cancel(timer);
1041 }
1042
1043 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1044 {
1045         struct task_struct *p = rq->curr;
1046
1047         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1048
1049         /* You can't push away the running task */
1050         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054
1055 /* Only try algorithms three times */
1056 #define DL_MAX_TRIES 3
1057
1058 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1059 {
1060         if (!task_running(rq, p) &&
1061             (cpu < 0 || cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed)) &&
1062             (p->nr_cpus_allowed > 1))
1063                 return 1;
1064
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1069 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1070 {
1071         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1072         struct sched_dl_entity *dl_se;
1073         struct task_struct *p = NULL;
1074
1075 next_node:
1076         next_node = rb_next(next_node);
1077         if (next_node) {
1078                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1079                 p = dl_task_of(dl_se);
1080
1081                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1082                         return p;
1083
1084                 goto next_node;
1085         }
1086
1087         return NULL;
1088 }
1089
1090 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1091
1092 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1093 {
1094         struct sched_domain *sd;
1095         struct cpumask *later_mask = __get_cpu_var(local_cpu_mask_dl);
1096         int this_cpu = smp_processor_id();
1097         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1098
1099         /* Make sure the mask is initialized first */
1100         if (unlikely(!later_mask))
1101                 return -1;
1102
1103         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1104                 return -1;
1105
1106         best_cpu = cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl,
1107                         task, later_mask);
1108         if (best_cpu == -1)
1109                 return -1;
1110
1111         /*
1112          * If we are here, some target has been found,
1113          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1114          * This is, among the runqueues where the current tasks
1115          * have later deadlines than the task's one, the rq
1116          * with the latest possible one.
1117          *
1118          * Now we check how well this matches with task's
1119          * affinity and system topology.
1120          *
1121          * The last cpu where the task run is our first
1122          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1123          */
1124         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1125                 return cpu;
1126         /*
1127          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1128          * not in the mask) or not.
1129          */
1130         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1131                 this_cpu = -1;
1132
1133         rcu_read_lock();
1134         for_each_domain(cpu, sd) {
1135                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1136
1137                         /*
1138                          * If possible, preempting this_cpu is
1139                          * cheaper than migrating.
1140                          */
1141                         if (this_cpu != -1 &&
1142                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1143                                 rcu_read_unlock();
1144                                 return this_cpu;
1145                         }
1146
1147                         /*
1148                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1149                          * in the mask, that becomes our choice.
1150                          */
1151                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1152                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1153                                 rcu_read_unlock();
1154                                 return best_cpu;
1155                         }
1156                 }
1157         }
1158         rcu_read_unlock();
1159
1160         /*
1161          * At this point, all our guesses failed, we just return
1162          * 'something', and let the caller sort the things out.
1163          */
1164         if (this_cpu != -1)
1165                 return this_cpu;
1166
1167         cpu = cpumask_any(later_mask);
1168         if (cpu < nr_cpu_ids)
1169                 return cpu;
1170
1171         return -1;
1172 }
1173
1174 /* Locks the rq it finds */
1175 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1176 {
1177         struct rq *later_rq = NULL;
1178         int tries;
1179         int cpu;
1180
1181         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1182                 cpu = find_later_rq(task);
1183
1184                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1185                         break;
1186
1187                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1188
1189                 /* Retry if something changed. */
1190                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1191                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1192                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1193                                                        &task->cpus_allowed) ||
1194                                      task_running(rq, task) || !task->on_rq)) {
1195                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1196                                 later_rq = NULL;
1197                                 break;
1198                         }
1199                 }
1200
1201                 /*
1202                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1203                  * its earliest one has a later deadline than our
1204                  * task, the rq is a good one.
1205                  */
1206                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1207                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1208                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1209                         break;
1210
1211                 /* Otherwise we try again. */
1212                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1213                 later_rq = NULL;
1214         }
1215
1216         return later_rq;
1217 }
1218
1219 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1220 {
1221         struct task_struct *p;
1222
1223         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1224                 return NULL;
1225
1226         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1227                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1228
1229         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1230         BUG_ON(task_current(rq, p));
1231         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1232
1233         BUG_ON(!p->on_rq);
1234         BUG_ON(!dl_task(p));
1235
1236         return p;
1237 }
1238
1239 /*
1240  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1241  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1242  * and start executing.
1243  */
1244 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1245 {
1246         struct task_struct *next_task;
1247         struct rq *later_rq;
1248
1249         if (!rq->dl.overloaded)
1250                 return 0;
1251
1252         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1253         if (!next_task)
1254                 return 0;
1255
1256 retry:
1257         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1258                 WARN_ON(1);
1259                 return 0;
1260         }
1261
1262         /*
1263          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1264          * can move away, it makes sense to just reschedule
1265          * without going further in pushing next_task.
1266          */
1267         if (dl_task(rq->curr) &&
1268             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1269             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1270                 resched_task(rq->curr);
1271                 return 0;
1272         }
1273
1274         /* We might release rq lock */
1275         get_task_struct(next_task);
1276
1277         /* Will lock the rq it'll find */
1278         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1279         if (!later_rq) {
1280                 struct task_struct *task;
1281
1282                 /*
1283                  * We must check all this again, since
1284                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1285                  * then possible that next_task has migrated.
1286                  */
1287                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1288                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1289                         /*
1290                          * The task is still there. We don't try
1291                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1292                          */
1293                         dequeue_pushable_dl_task(rq, next_task);
1294                         goto out;
1295                 }
1296
1297                 if (!task)
1298                         /* No more tasks */
1299                         goto out;
1300
1301                 put_task_struct(next_task);
1302                 next_task = task;
1303                 goto retry;
1304         }
1305
1306         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1307         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1308         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1309
1310         resched_task(later_rq->curr);
1311
1312         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1313
1314 out:
1315         put_task_struct(next_task);
1316
1317         return 1;
1318 }
1319
1320 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1321 {
1322         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1323         while (push_dl_task(rq))
1324                 ;
1325 }
1326
1327 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1328 {
1329         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1330         struct task_struct *p;
1331         struct rq *src_rq;
1332         u64 dmin = LONG_MAX;
1333
1334         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1335                 return 0;
1336
1337         /*
1338          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1339          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1340          */
1341         smp_rmb();
1342
1343         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1344                 if (this_cpu == cpu)
1345                         continue;
1346
1347                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1348
1349                 /*
1350                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1351                  * we are fine with this.
1352                  */
1353                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1354                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1355                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1356                         continue;
1357
1358                 /* Might drop this_rq->lock */
1359                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1360
1361                 /*
1362                  * If there are no more pullable tasks on the
1363                  * rq, we're done with it.
1364                  */
1365                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1366                         goto skip;
1367
1368                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1369
1370                 /*
1371                  * We found a task to be pulled if:
1372                  *  - it preempts our current (if there's one),
1373                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1374                  */
1375                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1376                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1377                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1378                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1379                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1380                         WARN_ON(!p->on_rq);
1381
1382                         /*
1383                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1384                          * deadline than the current task of its runqueue.
1385                          */
1386                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1387                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1388                                 goto skip;
1389
1390                         ret = 1;
1391
1392                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1393                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1394                         activate_task(this_rq, p, 0);
1395                         dmin = p->dl.deadline;
1396
1397                         /* Is there any other task even earlier? */
1398                 }
1399 skip:
1400                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1401         }
1402
1403         return ret;
1404 }
1405
1406 static void pre_schedule_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1407 {
1408         /* Try to pull other tasks here */
1409         if (dl_task(prev))
1410                 pull_dl_task(rq);
1411 }
1412
1413 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1414 {
1415         push_dl_tasks(rq);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1420  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1421  */
1422 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1423 {
1424         if (!task_running(rq, p) &&
1425             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1426             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1427             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1428             dl_task(rq->curr) &&
1429             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1430              dl_entity_preempt(&rq->curr->dl, &p->dl))) {
1431                 push_dl_tasks(rq);
1432         }
1433 }
1434
1435 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1436                                 const struct cpumask *new_mask)
1437 {
1438         struct rq *rq;
1439         int weight;
1440
1441         BUG_ON(!dl_task(p));
1442
1443         /*
1444          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1445          * it is on the rq AND it is not throttled).
1446          */
1447         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1448                 return;
1449
1450         weight = cpumask_weight(new_mask);
1451
1452         /*
1453          * Only update if the process changes its state from whether it
1454          * can migrate or not.
1455          */
1456         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1457                 return;
1458
1459         rq = task_rq(p);
1460
1461         /*
1462          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1463          */
1464         if (weight <= 1) {
1465                 if (!task_current(rq, p))
1466                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1467                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1468                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1469         } else {
1470                 if (!task_current(rq, p))
1471                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1472                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1473         }
1474
1475         update_dl_migration(&rq->dl);
1476 }
1477
1478 /* Assumes rq->lock is held */
1479 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1480 {
1481         if (rq->dl.overloaded)
1482                 dl_set_overload(rq);
1483
1484         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
1485                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr, 1);
1486 }
1487
1488 /* Assumes rq->lock is held */
1489 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1490 {
1491         if (rq->dl.overloaded)
1492                 dl_clear_overload(rq);
1493
1494         cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, 0, 0);
1495 }
1496
1497 void init_sched_dl_class(void)
1498 {
1499         unsigned int i;
1500
1501         for_each_possible_cpu(i)
1502                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1503                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1504 }
1505
1506 #endif /* CONFIG_SMP */
1507
1508 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1509 {
1510         if (hrtimer_active(&p->dl.dl_timer) && !dl_policy(p->policy))
1511                 hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.dl_timer);
1512
1513 #ifdef CONFIG_SMP
1514         /*
1515          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1516          * this is the right place to try to pull some other one
1517          * from an overloaded cpu, if any.
1518          */
1519         if (!rq->dl.dl_nr_running)
1520                 pull_dl_task(rq);
1521 #endif
1522 }
1523
1524 /*
1525  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1526  * we try to push someone off, if possible.
1527  */
1528 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1529 {
1530         int check_resched = 1;
1531
1532         /*
1533          * If p is throttled, don't consider the possibility
1534          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1535          * after its runtime will get replenished.
1536          */
1537         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1538                 return;
1539
1540         if (p->on_rq || rq->curr != p) {
1541 #ifdef CONFIG_SMP
1542                 if (rq->dl.overloaded && push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1543                         /* Only reschedule if pushing failed */
1544                         check_resched = 0;
1545 #endif /* CONFIG_SMP */
1546                 if (check_resched && task_has_dl_policy(rq->curr))
1547                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1548         }
1549 }
1550
1551 /*
1552  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1553  * a push or pull operation might be needed.
1554  */
1555 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1556                             int oldprio)
1557 {
1558         if (p->on_rq || rq->curr == p) {
1559 #ifdef CONFIG_SMP
1560                 /*
1561                  * This might be too much, but unfortunately
1562                  * we don't have the old deadline value, and
1563                  * we can't argue if the task is increasing
1564                  * or lowering its prio, so...
1565                  */
1566                 if (!rq->dl.overloaded)
1567                         pull_dl_task(rq);
1568
1569                 /*
1570                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1571                  * then reschedule, provided p is still on this
1572                  * runqueue.
1573                  */
1574                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1575                     rq->curr == p)
1576                         resched_task(p);
1577 #else
1578                 /*
1579                  * Again, we don't know if p has a earlier
1580                  * or later deadline, so let's blindly set a
1581                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1582                  */
1583                 resched_task(p);
1584 #endif /* CONFIG_SMP */
1585         } else
1586                 switched_to_dl(rq, p);
1587 }
1588
1589 const struct sched_class dl_sched_class = {
1590         .next                   = &rt_sched_class,
1591         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1592         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1593         .yield_task             = yield_task_dl,
1594
1595         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1596
1597         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1598         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1599
1600 #ifdef CONFIG_SMP
1601         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1602         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1603         .rq_online              = rq_online_dl,
1604         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1605         .pre_schedule           = pre_schedule_dl,
1606         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1607         .task_woken             = task_woken_dl,
1608 #endif
1609
1610         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1611         .task_tick              = task_tick_dl,
1612         .task_fork              = task_fork_dl,
1613         .task_dead              = task_dead_dl,
1614
1615         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1616         .switched_from          = switched_from_dl,
1617         .switched_to            = switched_to_dl,
1618 };