802188fb63389a4a3c77d2e3e3d29bf16b1e9a23
[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 struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
20
21 static inline struct task_struct *dl_task_of(struct sched_dl_entity *dl_se)
22 {
23         return container_of(dl_se, struct task_struct, dl);
24 }
25
26 static inline struct rq *rq_of_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
27 {
28         return container_of(dl_rq, struct rq, dl);
29 }
30
31 static inline struct dl_rq *dl_rq_of_se(struct sched_dl_entity *dl_se)
32 {
33         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
34         struct rq *rq = task_rq(p);
35
36         return &rq->dl;
37 }
38
39 static inline int on_dl_rq(struct sched_dl_entity *dl_se)
40 {
41         return !RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node);
42 }
43
44 static inline int is_leftmost(struct task_struct *p, struct dl_rq *dl_rq)
45 {
46         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
47
48         return dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node;
49 }
50
51 void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime)
52 {
53         raw_spin_lock_init(&dl_b->dl_runtime_lock);
54         dl_b->dl_period = period;
55         dl_b->dl_runtime = runtime;
56 }
57
58 extern unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime);
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_dl_runtime() == RUNTIME_INF)
65                 dl_b->bw = -1;
66         else
67                 dl_b->bw = to_ratio(global_dl_period(), global_dl_runtime());
68         raw_spin_unlock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
69         dl_b->total_bw = 0;
70 }
71
72 void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq, struct rq *rq)
73 {
74         dl_rq->rb_root = RB_ROOT;
75
76 #ifdef CONFIG_SMP
77         /* zero means no -deadline tasks */
78         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
79
80         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
81         dl_rq->overloaded = 0;
82         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT;
83 #else
84         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
85 #endif
86 }
87
88 #ifdef CONFIG_SMP
89
90 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
91 {
92         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
93 }
94
95 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
96 {
97         if (!rq->online)
98                 return;
99
100         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
101         /*
102          * Must be visible before the overload count is
103          * set (as in sched_rt.c).
104          *
105          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
106          */
107         smp_wmb();
108         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
109 }
110
111 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
112 {
113         if (!rq->online)
114                 return;
115
116         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
117         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
118 }
119
120 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
121 {
122         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_total > 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         dl_rq = &rq_of_dl_rq(dl_rq)->dl;
137
138         dl_rq->dl_nr_total++;
139         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
140                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
141
142         update_dl_migration(dl_rq);
143 }
144
145 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
146 {
147         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
148         dl_rq = &rq_of_dl_rq(dl_rq)->dl;
149
150         dl_rq->dl_nr_total--;
151         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
152                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
153
154         update_dl_migration(dl_rq);
155 }
156
157 /*
158  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
159  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
160  */
161 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
162 {
163         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
164         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_node;
165         struct rb_node *parent = NULL;
166         struct task_struct *entry;
167         int leftmost = 1;
168
169         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
170
171         while (*link) {
172                 parent = *link;
173                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
174                                  pushable_dl_tasks);
175                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
176                         link = &parent->rb_left;
177                 else {
178                         link = &parent->rb_right;
179                         leftmost = 0;
180                 }
181         }
182
183         if (leftmost)
184                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = &p->pushable_dl_tasks;
185
186         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
187         rb_insert_color(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
188 }
189
190 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
191 {
192         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
193
194         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
195                 return;
196
197         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
198                 struct rb_node *next_node;
199
200                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
201                 dl_rq->pushable_dl_tasks_leftmost = next_node;
202         }
203
204         rb_erase(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
205         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
206 }
207
208 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
209 {
210         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root);
211 }
212
213 static int push_dl_task(struct rq *rq);
214
215 #else
216
217 static inline
218 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
219 {
220 }
221
222 static inline
223 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
224 {
225 }
226
227 static inline
228 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
229 {
230 }
231
232 static inline
233 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
234 {
235 }
236
237 #endif /* CONFIG_SMP */
238
239 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
240 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
241 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
242                                   int flags);
243
244 /*
245  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
246  * and this means that:
247  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
248  *    current time + relative deadline;
249  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
250  *
251  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
252  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
253  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
254  * parameters.
255  */
256 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
257                                        struct sched_dl_entity *pi_se)
258 {
259         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
260         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
261
262         WARN_ON(!dl_se->dl_new || dl_se->dl_throttled);
263
264         /*
265          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
266          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
267          * spent on hardirq context, etc.).
268          */
269         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
270         dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
271         dl_se->dl_new = 0;
272 }
273
274 /*
275  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
276  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
277  * exhausting its runtime.
278  *
279  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
280  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
281  * other entities.
282  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
283  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
284  *
285  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
286  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
287  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
288  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
289  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
290  * runtime, or it just underestimated it during sched_setscheduler_ex().
291  */
292 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
293                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
294 {
295         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
296         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
297
298         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
299
300         /*
301          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
302          * Just go with full inherited parameters.
303          */
304         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
305                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
306                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
307         }
308
309         /*
310          * We keep moving the deadline away until we get some
311          * available runtime for the entity. This ensures correct
312          * handling of situations where the runtime overrun is
313          * arbitrary large.
314          */
315         while (dl_se->runtime <= 0) {
316                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
317                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
318         }
319
320         /*
321          * At this point, the deadline really should be "in
322          * the future" with respect to rq->clock. If it's
323          * not, we are, for some reason, lagging too much!
324          * Anyway, after having warn userspace abut that,
325          * we still try to keep the things running by
326          * resetting the deadline and the budget of the
327          * entity.
328          */
329         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
330                 static bool lag_once = false;
331
332                 if (!lag_once) {
333                         lag_once = true;
334                         printk_sched("sched: DL replenish lagged to much\n");
335                 }
336                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
337                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
338         }
339 }
340
341 /*
342  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
343  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
344  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
345  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
346  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
347  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
348  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
349  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
350  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
351  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
352  * result in breaking guarantees promised to other tasks.
353  *
354  * This function returns true if:
355  *
356  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_period ,
357  *
358  * IOW we can't recycle current parameters.
359  *
360  * Notice that the bandwidth check is done against the period. For
361  * task with deadline equal to period this is the same of using
362  * dl_deadline instead of dl_period in the equation above.
363  */
364 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
365                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
366 {
367         u64 left, right;
368
369         /*
370          * left and right are the two sides of the equation above,
371          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
372          * of divisions.
373          *
374          * Note that none of the time values involved in the two
375          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
376          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
377          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
378          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
379          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
380          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
381          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
382          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
383          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
384          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
385          * (but still we want to give the user that illusion >;).
386          */
387         left = (pi_se->dl_period >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
388         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
389                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
390
391         return dl_time_before(right, left);
392 }
393
394 /*
395  * When a -deadline entity is queued back on the runqueue, its runtime and
396  * deadline might need updating.
397  *
398  * The policy here is that we update the deadline of the entity only if:
399  *  - the current deadline is in the past,
400  *  - using the remaining runtime with the current deadline would make
401  *    the entity exceed its bandwidth.
402  */
403 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
404                              struct sched_dl_entity *pi_se)
405 {
406         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
407         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
408
409         /*
410          * The arrival of a new instance needs special treatment, i.e.,
411          * the actual scheduling parameters have to be "renewed".
412          */
413         if (dl_se->dl_new) {
414                 setup_new_dl_entity(dl_se, pi_se);
415                 return;
416         }
417
418         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
419             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
420                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
421                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
422         }
423 }
424
425 /*
426  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
427  * while waiting for some new execution time to become available, we
428  * set the bandwidth enforcement timer to the replenishment instant
429  * and try to activate it.
430  *
431  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
432  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
433  * the future or in the past).
434  */
435 static int start_dl_timer(struct sched_dl_entity *dl_se, bool boosted)
436 {
437         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
438         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
439         ktime_t now, act;
440         ktime_t soft, hard;
441         unsigned long range;
442         s64 delta;
443
444         if (boosted)
445                 return 0;
446         /*
447          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
448          * that it is actually coming from rq->clock and not from
449          * hrtimer's time base reading.
450          */
451         act = ns_to_ktime(dl_se->deadline);
452         now = hrtimer_cb_get_time(&dl_se->dl_timer);
453         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
454         act = ktime_add_ns(act, delta);
455
456         /*
457          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
458          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
459          * start the timer in the past!
460          */
461         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
462                 return 0;
463
464         hrtimer_set_expires(&dl_se->dl_timer, act);
465
466         soft = hrtimer_get_softexpires(&dl_se->dl_timer);
467         hard = hrtimer_get_expires(&dl_se->dl_timer);
468         range = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
469         __hrtimer_start_range_ns(&dl_se->dl_timer, soft,
470                                  range, HRTIMER_MODE_ABS, 0);
471
472         return hrtimer_active(&dl_se->dl_timer);
473 }
474
475 /*
476  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
477  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
478  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
479  *
480  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
481  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
482  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
483  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
484  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
485  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
486  * next call to enqueue_task_dl().
487  */
488 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
489 {
490         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
491                                                      struct sched_dl_entity,
492                                                      dl_timer);
493         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
494         struct rq *rq = task_rq(p);
495         raw_spin_lock(&rq->lock);
496
497         /*
498          * We need to take care of a possible races here. In fact, the
499          * task might have changed its scheduling policy to something
500          * different from SCHED_DEADLINE or changed its reservation
501          * parameters (through sched_setscheduler()).
502          */
503         if (!dl_task(p) || dl_se->dl_new)
504                 goto unlock;
505
506         sched_clock_tick();
507         update_rq_clock(rq);
508         dl_se->dl_throttled = 0;
509         if (p->on_rq) {
510                 enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
511                 if (task_has_dl_policy(rq->curr))
512                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
513                 else
514                         resched_task(rq->curr);
515 #ifdef CONFIG_SMP
516                 /*
517                  * Queueing this task back might have overloaded rq,
518                  * check if we need to kick someone away.
519                  */
520                 if (has_pushable_dl_tasks(rq))
521                         push_dl_task(rq);
522 #endif
523         }
524 unlock:
525         raw_spin_unlock(&rq->lock);
526
527         return HRTIMER_NORESTART;
528 }
529
530 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
531 {
532         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
533
534         if (hrtimer_active(timer)) {
535                 hrtimer_try_to_cancel(timer);
536                 return;
537         }
538
539         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
540         timer->function = dl_task_timer;
541 }
542
543 static
544 int dl_runtime_exceeded(struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
545 {
546         int dmiss = dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq));
547         int rorun = dl_se->runtime <= 0;
548
549         if (!rorun && !dmiss)
550                 return 0;
551
552         /*
553          * If we are beyond our current deadline and we are still
554          * executing, then we have already used some of the runtime of
555          * the next instance. Thus, if we do not account that, we are
556          * stealing bandwidth from the system at each deadline miss!
557          */
558         if (dmiss) {
559                 dl_se->runtime = rorun ? dl_se->runtime : 0;
560                 dl_se->runtime -= rq_clock(rq) - dl_se->deadline;
561         }
562
563         return 1;
564 }
565
566 /*
567  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
568  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
569  */
570 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
571 {
572         struct task_struct *curr = rq->curr;
573         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
574         u64 delta_exec;
575
576         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
577                 return;
578
579         /*
580          * Consumed budget is computed considering the time as
581          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
582          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
583          * computed using hard walltime. This seems to be the more
584          * natural solution, but the full ramifications of this
585          * approach need further study.
586          */
587         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
588         if (unlikely((s64)delta_exec < 0))
589                 delta_exec = 0;
590
591         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
592                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
593
594         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
595         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
596
597         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
598         cpuacct_charge(curr, delta_exec);
599
600         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
601
602         dl_se->runtime -= delta_exec;
603         if (dl_runtime_exceeded(rq, dl_se)) {
604                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
605                 if (likely(start_dl_timer(dl_se, curr->dl.dl_boosted)))
606                         dl_se->dl_throttled = 1;
607                 else
608                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
609
610                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
611                         resched_task(curr);
612         }
613 }
614
615 #ifdef CONFIG_SMP
616
617 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu);
618
619 static inline u64 next_deadline(struct rq *rq)
620 {
621         struct task_struct *next = pick_next_earliest_dl_task(rq, rq->cpu);
622
623         if (next && dl_prio(next->prio))
624                 return next->dl.deadline;
625         else
626                 return 0;
627 }
628
629 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
630 {
631         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
632
633         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
634             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
635                 /*
636                  * If the dl_rq had no -deadline tasks, or if the new task
637                  * has shorter deadline than the current one on dl_rq, we
638                  * know that the previous earliest becomes our next earliest,
639                  * as the new task becomes the earliest itself.
640                  */
641                 dl_rq->earliest_dl.next = dl_rq->earliest_dl.curr;
642                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
643         } else if (dl_rq->earliest_dl.next == 0 ||
644                    dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.next)) {
645                 /*
646                  * On the other hand, if the new -deadline task has a
647                  * a later deadline than the earliest one on dl_rq, but
648                  * it is earlier than the next (if any), we must
649                  * recompute the next-earliest.
650                  */
651                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
652         }
653 }
654
655 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
656 {
657         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
658
659         /*
660          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
661          * task we must recompute them.
662          */
663         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
664                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
665                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
666         } else {
667                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->rb_leftmost;
668                 struct sched_dl_entity *entry;
669
670                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
671                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
672                 dl_rq->earliest_dl.next = next_deadline(rq);
673         }
674 }
675
676 #else
677
678 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
679 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
680
681 #endif /* CONFIG_SMP */
682
683 static inline
684 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
685 {
686         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
687         u64 deadline = dl_se->deadline;
688
689         WARN_ON(!dl_prio(prio));
690         dl_rq->dl_nr_running++;
691
692         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
693         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
694 }
695
696 static inline
697 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
698 {
699         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
700
701         WARN_ON(!dl_prio(prio));
702         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
703         dl_rq->dl_nr_running--;
704
705         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
706         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
707 }
708
709 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
710 {
711         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
712         struct rb_node **link = &dl_rq->rb_root.rb_node;
713         struct rb_node *parent = NULL;
714         struct sched_dl_entity *entry;
715         int leftmost = 1;
716
717         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
718
719         while (*link) {
720                 parent = *link;
721                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
722                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
723                         link = &parent->rb_left;
724                 else {
725                         link = &parent->rb_right;
726                         leftmost = 0;
727                 }
728         }
729
730         if (leftmost)
731                 dl_rq->rb_leftmost = &dl_se->rb_node;
732
733         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
734         rb_insert_color(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
735
736         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
737 }
738
739 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
740 {
741         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
742
743         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
744                 return;
745
746         if (dl_rq->rb_leftmost == &dl_se->rb_node) {
747                 struct rb_node *next_node;
748
749                 next_node = rb_next(&dl_se->rb_node);
750                 dl_rq->rb_leftmost = next_node;
751         }
752
753         rb_erase(&dl_se->rb_node, &dl_rq->rb_root);
754         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
755
756         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
757 }
758
759 static void
760 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
761                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
762 {
763         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
764
765         /*
766          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
767          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
768          * we want a replenishment of its runtime.
769          */
770         if (!dl_se->dl_new && flags & ENQUEUE_REPLENISH)
771                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
772         else
773                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
774
775         __enqueue_dl_entity(dl_se);
776 }
777
778 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
779 {
780         __dequeue_dl_entity(dl_se);
781 }
782
783 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
784 {
785         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
786         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
787
788         /*
789          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter
790          * task if we have one and its (relative) deadline is
791          * smaller than our one... OTW we keep our runtime and
792          * deadline.
793          */
794         if (pi_task && p->dl.dl_boosted && dl_prio(pi_task->normal_prio))
795                 pi_se = &pi_task->dl;
796
797         /*
798          * If p is throttled, we do nothing. In fact, if it exhausted
799          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
800          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
801          * run yet) will take care of this.
802          */
803         if (p->dl.dl_throttled)
804                 return;
805
806         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
807
808         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
809                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
810
811         inc_nr_running(rq);
812 }
813
814 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
815 {
816         dequeue_dl_entity(&p->dl);
817         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
818 }
819
820 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
821 {
822         update_curr_dl(rq);
823         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
824
825         dec_nr_running(rq);
826 }
827
828 /*
829  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
830  *
831  *   get off from the CPU until our next instance, with
832  *   a new runtime. This is of little use now, since we
833  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
834  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
835  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
836  *   is available for other task instances to use it.
837  */
838 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
839 {
840         struct task_struct *p = rq->curr;
841
842         /*
843          * We make the task go to sleep until its current deadline by
844          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
845          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
846          * new scheduling parameters (thanks to dl_new=1).
847          */
848         if (p->dl.runtime > 0) {
849                 rq->curr->dl.dl_new = 1;
850                 p->dl.runtime = 0;
851         }
852         update_curr_dl(rq);
853 }
854
855 #ifdef CONFIG_SMP
856
857 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
858 static int latest_cpu_find(struct cpumask *span,
859                            struct task_struct *task,
860                            struct cpumask *later_mask);
861
862 static int
863 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
864 {
865         struct task_struct *curr;
866         struct rq *rq;
867
868         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE && sd_flag != SD_BALANCE_FORK)
869                 goto out;
870
871         rq = cpu_rq(cpu);
872
873         rcu_read_lock();
874         curr = ACCESS_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
875
876         /*
877          * If we are dealing with a -deadline task, we must
878          * decide where to wake it up.
879          * If it has a later deadline and the current task
880          * on this rq can't move (provided the waking task
881          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
882          * other hand, if it has a shorter deadline, we
883          * try to make it stay here, it might be important.
884          */
885         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
886             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
887              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
888             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
889                 int target = find_later_rq(p);
890
891                 if (target != -1)
892                         cpu = target;
893         }
894         rcu_read_unlock();
895
896 out:
897         return cpu;
898 }
899
900 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902         /*
903          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
904          * let's hope p can move out.
905          */
906         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
907             latest_cpu_find(rq->rd->span, rq->curr, NULL) == -1)
908                 return;
909
910         /*
911          * p is migratable, so let's not schedule it and
912          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
913          */
914         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
915             latest_cpu_find(rq->rd->span, p, NULL) != -1)
916                 return;
917
918         resched_task(rq->curr);
919 }
920
921 #endif /* CONFIG_SMP */
922
923 /*
924  * Only called when both the current and waking task are -deadline
925  * tasks.
926  */
927 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
928                                   int flags)
929 {
930         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
931                 resched_task(rq->curr);
932                 return;
933         }
934
935 #ifdef CONFIG_SMP
936         /*
937          * In the unlikely case current and p have the same deadline
938          * let us try to decide what's the best thing to do...
939          */
940         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
941             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
942                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
943 #endif /* CONFIG_SMP */
944 }
945
946 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
947 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
948 {
949         s64 delta = p->dl.dl_runtime - p->dl.runtime;
950
951         if (delta > 10000)
952                 hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
953 }
954 #endif
955
956 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
957                                                    struct dl_rq *dl_rq)
958 {
959         struct rb_node *left = dl_rq->rb_leftmost;
960
961         if (!left)
962                 return NULL;
963
964         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
965 }
966
967 struct task_struct *pick_next_task_dl(struct rq *rq)
968 {
969         struct sched_dl_entity *dl_se;
970         struct task_struct *p;
971         struct dl_rq *dl_rq;
972
973         dl_rq = &rq->dl;
974
975         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
976                 return NULL;
977
978         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
979         BUG_ON(!dl_se);
980
981         p = dl_task_of(dl_se);
982         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
983
984         /* Running task will never be pushed. */
985         if (p)
986                 dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
987
988 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
989         if (hrtick_enabled(rq))
990                 start_hrtick_dl(rq, p);
991 #endif
992
993 #ifdef CONFIG_SMP
994         rq->post_schedule = has_pushable_dl_tasks(rq);
995 #endif /* CONFIG_SMP */
996
997         return p;
998 }
999
1000 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1001 {
1002         update_curr_dl(rq);
1003
1004         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1005                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1006 }
1007
1008 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1009 {
1010         update_curr_dl(rq);
1011
1012 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1013         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0)
1014                 start_hrtick_dl(rq, p);
1015 #endif
1016 }
1017
1018 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1019 {
1020         /*
1021          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1022          * sched_fork()
1023          */
1024 }
1025
1026 static void task_dead_dl(struct task_struct *p)
1027 {
1028         struct hrtimer *timer = &p->dl.dl_timer;
1029         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1030
1031         /*
1032          * Since we are TASK_DEAD we won't slip out of the domain!
1033          */
1034         raw_spin_lock_irq(&dl_b->lock);
1035         dl_b->total_bw -= p->dl.dl_bw;
1036         raw_spin_unlock_irq(&dl_b->lock);
1037
1038         hrtimer_cancel(timer);
1039 }
1040
1041 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1042 {
1043         struct task_struct *p = rq->curr;
1044
1045         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1046
1047         /* You can't push away the running task */
1048         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1049 }
1050
1051 #ifdef CONFIG_SMP
1052
1053 /* Only try algorithms three times */
1054 #define DL_MAX_TRIES 3
1055
1056 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1057 {
1058         if (!task_running(rq, p) &&
1059             (cpu < 0 || cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed)) &&
1060             (p->nr_cpus_allowed > 1))
1061                 return 1;
1062
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 /* Returns the second earliest -deadline task, NULL otherwise */
1067 static struct task_struct *pick_next_earliest_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1068 {
1069         struct rb_node *next_node = rq->dl.rb_leftmost;
1070         struct sched_dl_entity *dl_se;
1071         struct task_struct *p = NULL;
1072
1073 next_node:
1074         next_node = rb_next(next_node);
1075         if (next_node) {
1076                 dl_se = rb_entry(next_node, struct sched_dl_entity, rb_node);
1077                 p = dl_task_of(dl_se);
1078
1079                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1080                         return p;
1081
1082                 goto next_node;
1083         }
1084
1085         return NULL;
1086 }
1087
1088 static int latest_cpu_find(struct cpumask *span,
1089                            struct task_struct *task,
1090                            struct cpumask *later_mask)
1091 {
1092         const struct sched_dl_entity *dl_se = &task->dl;
1093         int cpu, found = -1, best = 0;
1094         u64 max_dl = 0;
1095
1096         for_each_cpu(cpu, span) {
1097                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1098                 struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
1099
1100                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &task->cpus_allowed) &&
1101                     (!dl_rq->dl_nr_running || dl_time_before(dl_se->deadline,
1102                      dl_rq->earliest_dl.curr))) {
1103                         if (later_mask)
1104                                 cpumask_set_cpu(cpu, later_mask);
1105                         if (!best && !dl_rq->dl_nr_running) {
1106                                 best = 1;
1107                                 found = cpu;
1108                         } else if (!best &&
1109                                    dl_time_before(max_dl,
1110                                                   dl_rq->earliest_dl.curr)) {
1111                                 max_dl = dl_rq->earliest_dl.curr;
1112                                 found = cpu;
1113                         }
1114                 } else if (later_mask)
1115                         cpumask_clear_cpu(cpu, later_mask);
1116         }
1117
1118         return found;
1119 }
1120
1121 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1122
1123 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1124 {
1125         struct sched_domain *sd;
1126         struct cpumask *later_mask = __get_cpu_var(local_cpu_mask_dl);
1127         int this_cpu = smp_processor_id();
1128         int best_cpu, cpu = task_cpu(task);
1129
1130         /* Make sure the mask is initialized first */
1131         if (unlikely(!later_mask))
1132                 return -1;
1133
1134         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1135                 return -1;
1136
1137         best_cpu = latest_cpu_find(task_rq(task)->rd->span, task, later_mask);
1138         if (best_cpu == -1)
1139                 return -1;
1140
1141         /*
1142          * If we are here, some target has been found,
1143          * the most suitable of which is cached in best_cpu.
1144          * This is, among the runqueues where the current tasks
1145          * have later deadlines than the task's one, the rq
1146          * with the latest possible one.
1147          *
1148          * Now we check how well this matches with task's
1149          * affinity and system topology.
1150          *
1151          * The last cpu where the task run is our first
1152          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1153          */
1154         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1155                 return cpu;
1156         /*
1157          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1158          * not in the mask) or not.
1159          */
1160         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1161                 this_cpu = -1;
1162
1163         rcu_read_lock();
1164         for_each_domain(cpu, sd) {
1165                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1166
1167                         /*
1168                          * If possible, preempting this_cpu is
1169                          * cheaper than migrating.
1170                          */
1171                         if (this_cpu != -1 &&
1172                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1173                                 rcu_read_unlock();
1174                                 return this_cpu;
1175                         }
1176
1177                         /*
1178                          * Last chance: if best_cpu is valid and is
1179                          * in the mask, that becomes our choice.
1180                          */
1181                         if (best_cpu < nr_cpu_ids &&
1182                             cpumask_test_cpu(best_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1183                                 rcu_read_unlock();
1184                                 return best_cpu;
1185                         }
1186                 }
1187         }
1188         rcu_read_unlock();
1189
1190         /*
1191          * At this point, all our guesses failed, we just return
1192          * 'something', and let the caller sort the things out.
1193          */
1194         if (this_cpu != -1)
1195                 return this_cpu;
1196
1197         cpu = cpumask_any(later_mask);
1198         if (cpu < nr_cpu_ids)
1199                 return cpu;
1200
1201         return -1;
1202 }
1203
1204 /* Locks the rq it finds */
1205 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1206 {
1207         struct rq *later_rq = NULL;
1208         int tries;
1209         int cpu;
1210
1211         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1212                 cpu = find_later_rq(task);
1213
1214                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1215                         break;
1216
1217                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1218
1219                 /* Retry if something changed. */
1220                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1221                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1222                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu,
1223                                                        &task->cpus_allowed) ||
1224                                      task_running(rq, task) || !task->on_rq)) {
1225                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1226                                 later_rq = NULL;
1227                                 break;
1228                         }
1229                 }
1230
1231                 /*
1232                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1233                  * its earliest one has a later deadline than our
1234                  * task, the rq is a good one.
1235                  */
1236                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1237                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1238                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1239                         break;
1240
1241                 /* Otherwise we try again. */
1242                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1243                 later_rq = NULL;
1244         }
1245
1246         return later_rq;
1247 }
1248
1249 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1250 {
1251         struct task_struct *p;
1252
1253         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1254                 return NULL;
1255
1256         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_leftmost,
1257                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1258
1259         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1260         BUG_ON(task_current(rq, p));
1261         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1262
1263         BUG_ON(!p->on_rq);
1264         BUG_ON(!dl_task(p));
1265
1266         return p;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * See if the non running -deadline tasks on this rq
1271  * can be sent to some other CPU where they can preempt
1272  * and start executing.
1273  */
1274 static int push_dl_task(struct rq *rq)
1275 {
1276         struct task_struct *next_task;
1277         struct rq *later_rq;
1278
1279         if (!rq->dl.overloaded)
1280                 return 0;
1281
1282         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1283         if (!next_task)
1284                 return 0;
1285
1286 retry:
1287         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
1288                 WARN_ON(1);
1289                 return 0;
1290         }
1291
1292         /*
1293          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
1294          * can move away, it makes sense to just reschedule
1295          * without going further in pushing next_task.
1296          */
1297         if (dl_task(rq->curr) &&
1298             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
1299             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
1300                 resched_task(rq->curr);
1301                 return 0;
1302         }
1303
1304         /* We might release rq lock */
1305         get_task_struct(next_task);
1306
1307         /* Will lock the rq it'll find */
1308         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
1309         if (!later_rq) {
1310                 struct task_struct *task;
1311
1312                 /*
1313                  * We must check all this again, since
1314                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
1315                  * then possible that next_task has migrated.
1316                  */
1317                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
1318                 if (task_cpu(next_task) == rq->cpu && task == next_task) {
1319                         /*
1320                          * The task is still there. We don't try
1321                          * again, some other cpu will pull it when ready.
1322                          */
1323                         dequeue_pushable_dl_task(rq, next_task);
1324                         goto out;
1325                 }
1326
1327                 if (!task)
1328                         /* No more tasks */
1329                         goto out;
1330
1331                 put_task_struct(next_task);
1332                 next_task = task;
1333                 goto retry;
1334         }
1335
1336         deactivate_task(rq, next_task, 0);
1337         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
1338         activate_task(later_rq, next_task, 0);
1339
1340         resched_task(later_rq->curr);
1341
1342         double_unlock_balance(rq, later_rq);
1343
1344 out:
1345         put_task_struct(next_task);
1346
1347         return 1;
1348 }
1349
1350 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
1351 {
1352         /* Terminates as it moves a -deadline task */
1353         while (push_dl_task(rq))
1354                 ;
1355 }
1356
1357 static int pull_dl_task(struct rq *this_rq)
1358 {
1359         int this_cpu = this_rq->cpu, ret = 0, cpu;
1360         struct task_struct *p;
1361         struct rq *src_rq;
1362         u64 dmin = LONG_MAX;
1363
1364         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
1365                 return 0;
1366
1367         /*
1368          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
1369          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
1370          */
1371         smp_rmb();
1372
1373         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
1374                 if (this_cpu == cpu)
1375                         continue;
1376
1377                 src_rq = cpu_rq(cpu);
1378
1379                 /*
1380                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
1381                  * we are fine with this.
1382                  */
1383                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
1384                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
1385                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
1386                         continue;
1387
1388                 /* Might drop this_rq->lock */
1389                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
1390
1391                 /*
1392                  * If there are no more pullable tasks on the
1393                  * rq, we're done with it.
1394                  */
1395                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
1396                         goto skip;
1397
1398                 p = pick_next_earliest_dl_task(src_rq, this_cpu);
1399
1400                 /*
1401                  * We found a task to be pulled if:
1402                  *  - it preempts our current (if there's one),
1403                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
1404                  */
1405                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
1406                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
1407                      dl_time_before(p->dl.deadline,
1408                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
1409                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
1410                         WARN_ON(!p->on_rq);
1411
1412                         /*
1413                          * Then we pull iff p has actually an earlier
1414                          * deadline than the current task of its runqueue.
1415                          */
1416                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
1417                                            src_rq->curr->dl.deadline))
1418                                 goto skip;
1419
1420                         ret = 1;
1421
1422                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1423                         set_task_cpu(p, this_cpu);
1424                         activate_task(this_rq, p, 0);
1425                         dmin = p->dl.deadline;
1426
1427                         /* Is there any other task even earlier? */
1428                 }
1429 skip:
1430                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
1431         }
1432
1433         return ret;
1434 }
1435
1436 static void pre_schedule_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1437 {
1438         /* Try to pull other tasks here */
1439         if (dl_task(prev))
1440                 pull_dl_task(rq);
1441 }
1442
1443 static void post_schedule_dl(struct rq *rq)
1444 {
1445         push_dl_tasks(rq);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
1450  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
1451  */
1452 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1453 {
1454         if (!task_running(rq, p) &&
1455             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
1456             has_pushable_dl_tasks(rq) &&
1457             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
1458             dl_task(rq->curr) &&
1459             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1460              dl_entity_preempt(&rq->curr->dl, &p->dl))) {
1461                 push_dl_tasks(rq);
1462         }
1463 }
1464
1465 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
1466                                 const struct cpumask *new_mask)
1467 {
1468         struct rq *rq;
1469         int weight;
1470
1471         BUG_ON(!dl_task(p));
1472
1473         /*
1474          * Update only if the task is actually running (i.e.,
1475          * it is on the rq AND it is not throttled).
1476          */
1477         if (!on_dl_rq(&p->dl))
1478                 return;
1479
1480         weight = cpumask_weight(new_mask);
1481
1482         /*
1483          * Only update if the process changes its state from whether it
1484          * can migrate or not.
1485          */
1486         if ((p->nr_cpus_allowed > 1) == (weight > 1))
1487                 return;
1488
1489         rq = task_rq(p);
1490
1491         /*
1492          * The process used to be able to migrate OR it can now migrate
1493          */
1494         if (weight <= 1) {
1495                 if (!task_current(rq, p))
1496                         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1497                 BUG_ON(!rq->dl.dl_nr_migratory);
1498                 rq->dl.dl_nr_migratory--;
1499         } else {
1500                 if (!task_current(rq, p))
1501                         enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1502                 rq->dl.dl_nr_migratory++;
1503         }
1504
1505         update_dl_migration(&rq->dl);
1506 }
1507
1508 /* Assumes rq->lock is held */
1509 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
1510 {
1511         if (rq->dl.overloaded)
1512                 dl_set_overload(rq);
1513 }
1514
1515 /* Assumes rq->lock is held */
1516 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
1517 {
1518         if (rq->dl.overloaded)
1519                 dl_clear_overload(rq);
1520 }
1521
1522 void init_sched_dl_class(void)
1523 {
1524         unsigned int i;
1525
1526         for_each_possible_cpu(i)
1527                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
1528                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
1529 }
1530
1531 #endif /* CONFIG_SMP */
1532
1533 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1534 {
1535         if (hrtimer_active(&p->dl.dl_timer) && !dl_policy(p->policy))
1536                 hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.dl_timer);
1537
1538 #ifdef CONFIG_SMP
1539         /*
1540          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
1541          * this is the right place to try to pull some other one
1542          * from an overloaded cpu, if any.
1543          */
1544         if (!rq->dl.dl_nr_running)
1545                 pull_dl_task(rq);
1546 #endif
1547 }
1548
1549 /*
1550  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
1551  * we try to push someone off, if possible.
1552  */
1553 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1554 {
1555         int check_resched = 1;
1556
1557         /*
1558          * If p is throttled, don't consider the possibility
1559          * of preempting rq->curr, the check will be done right
1560          * after its runtime will get replenished.
1561          */
1562         if (unlikely(p->dl.dl_throttled))
1563                 return;
1564
1565         if (p->on_rq || rq->curr != p) {
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567                 if (rq->dl.overloaded && push_dl_task(rq) && rq != task_rq(p))
1568                         /* Only reschedule if pushing failed */
1569                         check_resched = 0;
1570 #endif /* CONFIG_SMP */
1571                 if (check_resched && task_has_dl_policy(rq->curr))
1572                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1573         }
1574 }
1575
1576 /*
1577  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
1578  * a push or pull operation might be needed.
1579  */
1580 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1581                             int oldprio)
1582 {
1583         if (p->on_rq || rq->curr == p) {
1584 #ifdef CONFIG_SMP
1585                 /*
1586                  * This might be too much, but unfortunately
1587                  * we don't have the old deadline value, and
1588                  * we can't argue if the task is increasing
1589                  * or lowering its prio, so...
1590                  */
1591                 if (!rq->dl.overloaded)
1592                         pull_dl_task(rq);
1593
1594                 /*
1595                  * If we now have a earlier deadline task than p,
1596                  * then reschedule, provided p is still on this
1597                  * runqueue.
1598                  */
1599                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline) &&
1600                     rq->curr == p)
1601                         resched_task(p);
1602 #else
1603                 /*
1604                  * Again, we don't know if p has a earlier
1605                  * or later deadline, so let's blindly set a
1606                  * (maybe not needed) rescheduling point.
1607                  */
1608                 resched_task(p);
1609 #endif /* CONFIG_SMP */
1610         } else
1611                 switched_to_dl(rq, p);
1612 }
1613
1614 const struct sched_class dl_sched_class = {
1615         .next                   = &rt_sched_class,
1616         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
1617         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
1618         .yield_task             = yield_task_dl,
1619
1620         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
1621
1622         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
1623         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
1624
1625 #ifdef CONFIG_SMP
1626         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
1627         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
1628         .rq_online              = rq_online_dl,
1629         .rq_offline             = rq_offline_dl,
1630         .pre_schedule           = pre_schedule_dl,
1631         .post_schedule          = post_schedule_dl,
1632         .task_woken             = task_woken_dl,
1633 #endif
1634
1635         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
1636         .task_tick              = task_tick_dl,
1637         .task_fork              = task_fork_dl,
1638         .task_dead              = task_dead_dl,
1639
1640         .prio_changed           = prio_changed_dl,
1641         .switched_from          = switched_from_dl,
1642         .switched_to            = switched_to_dl,
1643 };