cpumask: Make for_each_cpu_wrap() available on UP as well
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / sched / deadline.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Deadline Scheduling Class (SCHED_DEADLINE)
4  *
5  * Earliest Deadline First (EDF) + Constant Bandwidth Server (CBS).
6  *
7  * Tasks that periodically executes their instances for less than their
8  * runtime won't miss any of their deadlines.
9  * Tasks that are not periodic or sporadic or that tries to execute more
10  * than their reserved bandwidth will be slowed down (and may potentially
11  * miss some of their deadlines), and won't affect any other task.
12  *
13  * Copyright (C) 2012 Dario Faggioli <raistlin@linux.it>,
14  *                    Juri Lelli <juri.lelli@gmail.com>,
15  *                    Michael Trimarchi <michael@amarulasolutions.com>,
16  *                    Fabio Checconi <fchecconi@gmail.com>
17  */
18 #include "sched.h"
19
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <uapi/linux/sched/types.h>
22
23 struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
24
25 static inline struct task_struct *dl_task_of(struct sched_dl_entity *dl_se)
26 {
27         return container_of(dl_se, struct task_struct, dl);
28 }
29
30 static inline struct rq *rq_of_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
31 {
32         return container_of(dl_rq, struct rq, dl);
33 }
34
35 static inline struct dl_rq *dl_rq_of_se(struct sched_dl_entity *dl_se)
36 {
37         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
38         struct rq *rq = task_rq(p);
39
40         return &rq->dl;
41 }
42
43 static inline int on_dl_rq(struct sched_dl_entity *dl_se)
44 {
45         return !RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node);
46 }
47
48 #ifdef CONFIG_SMP
49 static inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
50 {
51         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
52                          "sched RCU must be held");
53         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
54 }
55
56 static inline int dl_bw_cpus(int i)
57 {
58         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
59         int cpus = 0;
60
61         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
62                          "sched RCU must be held");
63         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
64                 cpus++;
65
66         return cpus;
67 }
68 #else
69 static inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
70 {
71         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
72 }
73
74 static inline int dl_bw_cpus(int i)
75 {
76         return 1;
77 }
78 #endif
79
80 static inline
81 void __add_running_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
82 {
83         u64 old = dl_rq->running_bw;
84
85         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
86         dl_rq->running_bw += dl_bw;
87         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw < old); /* overflow */
88         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > dl_rq->this_bw);
89         /* kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
90         cpufreq_update_util(rq_of_dl_rq(dl_rq), SCHED_CPUFREQ_DL);
91 }
92
93 static inline
94 void __sub_running_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
95 {
96         u64 old = dl_rq->running_bw;
97
98         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
99         dl_rq->running_bw -= dl_bw;
100         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > old); /* underflow */
101         if (dl_rq->running_bw > old)
102                 dl_rq->running_bw = 0;
103         /* kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
104         cpufreq_update_util(rq_of_dl_rq(dl_rq), SCHED_CPUFREQ_DL);
105 }
106
107 static inline
108 void __add_rq_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
109 {
110         u64 old = dl_rq->this_bw;
111
112         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
113         dl_rq->this_bw += dl_bw;
114         SCHED_WARN_ON(dl_rq->this_bw < old); /* overflow */
115 }
116
117 static inline
118 void __sub_rq_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
119 {
120         u64 old = dl_rq->this_bw;
121
122         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
123         dl_rq->this_bw -= dl_bw;
124         SCHED_WARN_ON(dl_rq->this_bw > old); /* underflow */
125         if (dl_rq->this_bw > old)
126                 dl_rq->this_bw = 0;
127         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > dl_rq->this_bw);
128 }
129
130 static inline
131 void add_rq_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
132 {
133         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
134                 __add_rq_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
135 }
136
137 static inline
138 void sub_rq_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
139 {
140         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
141                 __sub_rq_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
142 }
143
144 static inline
145 void add_running_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
146 {
147         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
148                 __add_running_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
149 }
150
151 static inline
152 void sub_running_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
153 {
154         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
155                 __sub_running_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
156 }
157
158 void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw)
159 {
160         struct rq *rq;
161
162         BUG_ON(p->dl.flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
163
164         if (task_on_rq_queued(p))
165                 return;
166
167         rq = task_rq(p);
168         if (p->dl.dl_non_contending) {
169                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
170                 p->dl.dl_non_contending = 0;
171                 /*
172                  * If the timer handler is currently running and the
173                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
174                  * will see that dl_not_contending is not set, and
175                  * will not touch the rq's active utilization,
176                  * so we are still safe.
177                  */
178                 if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
179                         put_task_struct(p);
180         }
181         __sub_rq_bw(p->dl.dl_bw, &rq->dl);
182         __add_rq_bw(new_bw, &rq->dl);
183 }
184
185 /*
186  * The utilization of a task cannot be immediately removed from
187  * the rq active utilization (running_bw) when the task blocks.
188  * Instead, we have to wait for the so called "0-lag time".
189  *
190  * If a task blocks before the "0-lag time", a timer (the inactive
191  * timer) is armed, and running_bw is decreased when the timer
192  * fires.
193  *
194  * If the task wakes up again before the inactive timer fires,
195  * the timer is cancelled, whereas if the task wakes up after the
196  * inactive timer fired (and running_bw has been decreased) the
197  * task's utilization has to be added to running_bw again.
198  * A flag in the deadline scheduling entity (dl_non_contending)
199  * is used to avoid race conditions between the inactive timer handler
200  * and task wakeups.
201  *
202  * The following diagram shows how running_bw is updated. A task is
203  * "ACTIVE" when its utilization contributes to running_bw; an
204  * "ACTIVE contending" task is in the TASK_RUNNING state, while an
205  * "ACTIVE non contending" task is a blocked task for which the "0-lag time"
206  * has not passed yet. An "INACTIVE" task is a task for which the "0-lag"
207  * time already passed, which does not contribute to running_bw anymore.
208  *                              +------------------+
209  *             wakeup           |    ACTIVE        |
210  *          +------------------>+   contending     |
211  *          | add_running_bw    |                  |
212  *          |                   +----+------+------+
213  *          |                        |      ^
214  *          |                dequeue |      |
215  * +--------+-------+                |      |
216  * |                |   t >= 0-lag   |      | wakeup
217  * |    INACTIVE    |<---------------+      |
218  * |                | sub_running_bw |      |
219  * +--------+-------+                |      |
220  *          ^                        |      |
221  *          |              t < 0-lag |      |
222  *          |                        |      |
223  *          |                        V      |
224  *          |                   +----+------+------+
225  *          | sub_running_bw    |    ACTIVE        |
226  *          +-------------------+                  |
227  *            inactive timer    |  non contending  |
228  *            fired             +------------------+
229  *
230  * The task_non_contending() function is invoked when a task
231  * blocks, and checks if the 0-lag time already passed or
232  * not (in the first case, it directly updates running_bw;
233  * in the second case, it arms the inactive timer).
234  *
235  * The task_contending() function is invoked when a task wakes
236  * up, and checks if the task is still in the "ACTIVE non contending"
237  * state or not (in the second case, it updates running_bw).
238  */
239 static void task_non_contending(struct task_struct *p)
240 {
241         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
242         struct hrtimer *timer = &dl_se->inactive_timer;
243         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
244         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
245         s64 zerolag_time;
246
247         /*
248          * If this is a non-deadline task that has been boosted,
249          * do nothing
250          */
251         if (dl_se->dl_runtime == 0)
252                 return;
253
254         if (dl_entity_is_special(dl_se))
255                 return;
256
257         WARN_ON(hrtimer_active(&dl_se->inactive_timer));
258         WARN_ON(dl_se->dl_non_contending);
259
260         zerolag_time = dl_se->deadline -
261                  div64_long((dl_se->runtime * dl_se->dl_period),
262                         dl_se->dl_runtime);
263
264         /*
265          * Using relative times instead of the absolute "0-lag time"
266          * allows to simplify the code
267          */
268         zerolag_time -= rq_clock(rq);
269
270         /*
271          * If the "0-lag time" already passed, decrease the active
272          * utilization now, instead of starting a timer
273          */
274         if (zerolag_time < 0) {
275                 if (dl_task(p))
276                         sub_running_bw(dl_se, dl_rq);
277                 if (!dl_task(p) || p->state == TASK_DEAD) {
278                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
279
280                         if (p->state == TASK_DEAD)
281                                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
282                         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
283                         __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
284                         __dl_clear_params(p);
285                         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
286                 }
287
288                 return;
289         }
290
291         dl_se->dl_non_contending = 1;
292         get_task_struct(p);
293         hrtimer_start(timer, ns_to_ktime(zerolag_time), HRTIMER_MODE_REL);
294 }
295
296 static void task_contending(struct sched_dl_entity *dl_se, int flags)
297 {
298         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
299
300         /*
301          * If this is a non-deadline task that has been boosted,
302          * do nothing
303          */
304         if (dl_se->dl_runtime == 0)
305                 return;
306
307         if (flags & ENQUEUE_MIGRATED)
308                 add_rq_bw(dl_se, dl_rq);
309
310         if (dl_se->dl_non_contending) {
311                 dl_se->dl_non_contending = 0;
312                 /*
313                  * If the timer handler is currently running and the
314                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
315                  * will see that dl_not_contending is not set, and
316                  * will not touch the rq's active utilization,
317                  * so we are still safe.
318                  */
319                 if (hrtimer_try_to_cancel(&dl_se->inactive_timer) == 1)
320                         put_task_struct(dl_task_of(dl_se));
321         } else {
322                 /*
323                  * Since "dl_non_contending" is not set, the
324                  * task's utilization has already been removed from
325                  * active utilization (either when the task blocked,
326                  * when the "inactive timer" fired).
327                  * So, add it back.
328                  */
329                 add_running_bw(dl_se, dl_rq);
330         }
331 }
332
333 static inline int is_leftmost(struct task_struct *p, struct dl_rq *dl_rq)
334 {
335         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
336
337         return dl_rq->root.rb_leftmost == &dl_se->rb_node;
338 }
339
340 void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime)
341 {
342         raw_spin_lock_init(&dl_b->dl_runtime_lock);
343         dl_b->dl_period = period;
344         dl_b->dl_runtime = runtime;
345 }
346
347 void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b)
348 {
349         raw_spin_lock_init(&dl_b->lock);
350         raw_spin_lock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
351         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF)
352                 dl_b->bw = -1;
353         else
354                 dl_b->bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
355         raw_spin_unlock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
356         dl_b->total_bw = 0;
357 }
358
359 void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
360 {
361         dl_rq->root = RB_ROOT_CACHED;
362
363 #ifdef CONFIG_SMP
364         /* zero means no -deadline tasks */
365         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
366
367         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
368         dl_rq->overloaded = 0;
369         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT_CACHED;
370 #else
371         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
372 #endif
373
374         dl_rq->running_bw = 0;
375         dl_rq->this_bw = 0;
376         init_dl_rq_bw_ratio(dl_rq);
377 }
378
379 #ifdef CONFIG_SMP
380
381 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
382 {
383         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
384 }
385
386 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
387 {
388         if (!rq->online)
389                 return;
390
391         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
392         /*
393          * Must be visible before the overload count is
394          * set (as in sched_rt.c).
395          *
396          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
397          */
398         smp_wmb();
399         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
400 }
401
402 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
403 {
404         if (!rq->online)
405                 return;
406
407         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
408         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
409 }
410
411 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
412 {
413         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_running > 1) {
414                 if (!dl_rq->overloaded) {
415                         dl_set_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
416                         dl_rq->overloaded = 1;
417                 }
418         } else if (dl_rq->overloaded) {
419                 dl_clear_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
420                 dl_rq->overloaded = 0;
421         }
422 }
423
424 static void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
425 {
426         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
427
428         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
429                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
430
431         update_dl_migration(dl_rq);
432 }
433
434 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
435 {
436         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
437
438         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
439                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
440
441         update_dl_migration(dl_rq);
442 }
443
444 /*
445  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
446  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
447  */
448 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
449 {
450         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
451         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_root.rb_node;
452         struct rb_node *parent = NULL;
453         struct task_struct *entry;
454         bool leftmost = true;
455
456         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
457
458         while (*link) {
459                 parent = *link;
460                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
461                                  pushable_dl_tasks);
462                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
463                         link = &parent->rb_left;
464                 else {
465                         link = &parent->rb_right;
466                         leftmost = false;
467                 }
468         }
469
470         if (leftmost)
471                 dl_rq->earliest_dl.next = p->dl.deadline;
472
473         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
474         rb_insert_color_cached(&p->pushable_dl_tasks,
475                                &dl_rq->pushable_dl_tasks_root, leftmost);
476 }
477
478 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
479 {
480         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
481
482         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
483                 return;
484
485         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
486                 struct rb_node *next_node;
487
488                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
489                 if (next_node) {
490                         dl_rq->earliest_dl.next = rb_entry(next_node,
491                                 struct task_struct, pushable_dl_tasks)->dl.deadline;
492                 }
493         }
494
495         rb_erase_cached(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
496         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
497 }
498
499 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
500 {
501         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_root);
502 }
503
504 static int push_dl_task(struct rq *rq);
505
506 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
507 {
508         return dl_task(prev);
509 }
510
511 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, dl_push_head);
512 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, dl_pull_head);
513
514 static void push_dl_tasks(struct rq *);
515 static void pull_dl_task(struct rq *);
516
517 static inline void queue_push_tasks(struct rq *rq)
518 {
519         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
520                 return;
521
522         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(dl_push_head, rq->cpu), push_dl_tasks);
523 }
524
525 static inline void queue_pull_task(struct rq *rq)
526 {
527         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(dl_pull_head, rq->cpu), pull_dl_task);
528 }
529
530 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq);
531
532 static struct rq *dl_task_offline_migration(struct rq *rq, struct task_struct *p)
533 {
534         struct rq *later_rq = NULL;
535
536         later_rq = find_lock_later_rq(p, rq);
537         if (!later_rq) {
538                 int cpu;
539
540                 /*
541                  * If we cannot preempt any rq, fall back to pick any
542                  * online cpu.
543                  */
544                 cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
545                 if (cpu >= nr_cpu_ids) {
546                         /*
547                          * Fail to find any suitable cpu.
548                          * The task will never come back!
549                          */
550                         BUG_ON(dl_bandwidth_enabled());
551
552                         /*
553                          * If admission control is disabled we
554                          * try a little harder to let the task
555                          * run.
556                          */
557                         cpu = cpumask_any(cpu_active_mask);
558                 }
559                 later_rq = cpu_rq(cpu);
560                 double_lock_balance(rq, later_rq);
561         }
562
563         set_task_cpu(p, later_rq->cpu);
564         double_unlock_balance(later_rq, rq);
565
566         return later_rq;
567 }
568
569 #else
570
571 static inline
572 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
573 {
574 }
575
576 static inline
577 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
578 {
579 }
580
581 static inline
582 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
583 {
584 }
585
586 static inline
587 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
588 {
589 }
590
591 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
592 {
593         return false;
594 }
595
596 static inline void pull_dl_task(struct rq *rq)
597 {
598 }
599
600 static inline void queue_push_tasks(struct rq *rq)
601 {
602 }
603
604 static inline void queue_pull_task(struct rq *rq)
605 {
606 }
607 #endif /* CONFIG_SMP */
608
609 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
610 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
611 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
612                                   int flags);
613
614 /*
615  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
616  * and this means that:
617  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
618  *    current time + relative deadline;
619  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
620  *
621  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
622  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
623  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
624  * parameters.
625  */
626 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
627 {
628         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
629         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
630
631         WARN_ON(dl_se->dl_boosted);
632         WARN_ON(dl_time_before(rq_clock(rq), dl_se->deadline));
633
634         /*
635          * We are racing with the deadline timer. So, do nothing because
636          * the deadline timer handler will take care of properly recharging
637          * the runtime and postponing the deadline
638          */
639         if (dl_se->dl_throttled)
640                 return;
641
642         /*
643          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
644          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
645          * spent on hardirq context, etc.).
646          */
647         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + dl_se->dl_deadline;
648         dl_se->runtime = dl_se->dl_runtime;
649 }
650
651 /*
652  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
653  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
654  * exhausting its runtime.
655  *
656  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
657  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
658  * other entities.
659  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
660  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
661  *
662  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
663  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
664  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
665  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
666  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
667  * runtime, or it just underestimated it during sched_setattr().
668  */
669 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
670                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
671 {
672         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
673         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
674
675         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
676
677         /*
678          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
679          * Just go with full inherited parameters.
680          */
681         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
682                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
683                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
684         }
685
686         if (dl_se->dl_yielded && dl_se->runtime > 0)
687                 dl_se->runtime = 0;
688
689         /*
690          * We keep moving the deadline away until we get some
691          * available runtime for the entity. This ensures correct
692          * handling of situations where the runtime overrun is
693          * arbitrary large.
694          */
695         while (dl_se->runtime <= 0) {
696                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
697                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
698         }
699
700         /*
701          * At this point, the deadline really should be "in
702          * the future" with respect to rq->clock. If it's
703          * not, we are, for some reason, lagging too much!
704          * Anyway, after having warn userspace abut that,
705          * we still try to keep the things running by
706          * resetting the deadline and the budget of the
707          * entity.
708          */
709         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
710                 printk_deferred_once("sched: DL replenish lagged too much\n");
711                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
712                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
713         }
714
715         if (dl_se->dl_yielded)
716                 dl_se->dl_yielded = 0;
717         if (dl_se->dl_throttled)
718                 dl_se->dl_throttled = 0;
719 }
720
721 /*
722  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
723  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
724  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
725  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
726  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
727  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
728  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
729  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
730  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
731  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
732  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
733  * Documentation/scheduler/sched-deadline.txt for more informations).
734  *
735  * This function returns true if:
736  *
737  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_deadline ,
738  *
739  * IOW we can't recycle current parameters.
740  *
741  * Notice that the bandwidth check is done against the deadline. For
742  * task with deadline equal to period this is the same of using
743  * dl_period instead of dl_deadline in the equation above.
744  */
745 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
746                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
747 {
748         u64 left, right;
749
750         /*
751          * left and right are the two sides of the equation above,
752          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
753          * of divisions.
754          *
755          * Note that none of the time values involved in the two
756          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
757          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
758          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
759          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
760          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
761          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
762          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
763          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
764          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
765          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
766          * (but still we want to give the user that illusion >;).
767          */
768         left = (pi_se->dl_deadline >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
769         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
770                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
771
772         return dl_time_before(right, left);
773 }
774
775 /*
776  * Revised wakeup rule [1]: For self-suspending tasks, rather then
777  * re-initializing task's runtime and deadline, the revised wakeup
778  * rule adjusts the task's runtime to avoid the task to overrun its
779  * density.
780  *
781  * Reasoning: a task may overrun the density if:
782  *    runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_deadline
783  *
784  * Therefore, runtime can be adjusted to:
785  *     runtime = (dl_runtime / dl_deadline) * (deadline - t)
786  *
787  * In such way that runtime will be equal to the maximum density
788  * the task can use without breaking any rule.
789  *
790  * [1] Luca Abeni, Giuseppe Lipari, and Juri Lelli. 2015. Constant
791  * bandwidth server revisited. SIGBED Rev. 11, 4 (January 2015), 19-24.
792  */
793 static void
794 update_dl_revised_wakeup(struct sched_dl_entity *dl_se, struct rq *rq)
795 {
796         u64 laxity = dl_se->deadline - rq_clock(rq);
797
798         /*
799          * If the task has deadline < period, and the deadline is in the past,
800          * it should already be throttled before this check.
801          *
802          * See update_dl_entity() comments for further details.
803          */
804         WARN_ON(dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)));
805
806         dl_se->runtime = (dl_se->dl_density * laxity) >> BW_SHIFT;
807 }
808
809 /*
810  * Regarding the deadline, a task with implicit deadline has a relative
811  * deadline == relative period. A task with constrained deadline has a
812  * relative deadline <= relative period.
813  *
814  * We support constrained deadline tasks. However, there are some restrictions
815  * applied only for tasks which do not have an implicit deadline. See
816  * update_dl_entity() to know more about such restrictions.
817  *
818  * The dl_is_implicit() returns true if the task has an implicit deadline.
819  */
820 static inline bool dl_is_implicit(struct sched_dl_entity *dl_se)
821 {
822         return dl_se->dl_deadline == dl_se->dl_period;
823 }
824
825 /*
826  * When a deadline entity is placed in the runqueue, its runtime and deadline
827  * might need to be updated. This is done by a CBS wake up rule. There are two
828  * different rules: 1) the original CBS; and 2) the Revisited CBS.
829  *
830  * When the task is starting a new period, the Original CBS is used. In this
831  * case, the runtime is replenished and a new absolute deadline is set.
832  *
833  * When a task is queued before the begin of the next period, using the
834  * remaining runtime and deadline could make the entity to overflow, see
835  * dl_entity_overflow() to find more about runtime overflow. When such case
836  * is detected, the runtime and deadline need to be updated.
837  *
838  * If the task has an implicit deadline, i.e., deadline == period, the Original
839  * CBS is applied. the runtime is replenished and a new absolute deadline is
840  * set, as in the previous cases.
841  *
842  * However, the Original CBS does not work properly for tasks with
843  * deadline < period, which are said to have a constrained deadline. By
844  * applying the Original CBS, a constrained deadline task would be able to run
845  * runtime/deadline in a period. With deadline < period, the task would
846  * overrun the runtime/period allowed bandwidth, breaking the admission test.
847  *
848  * In order to prevent this misbehave, the Revisited CBS is used for
849  * constrained deadline tasks when a runtime overflow is detected. In the
850  * Revisited CBS, rather than replenishing & setting a new absolute deadline,
851  * the remaining runtime of the task is reduced to avoid runtime overflow.
852  * Please refer to the comments update_dl_revised_wakeup() function to find
853  * more about the Revised CBS rule.
854  */
855 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
856                              struct sched_dl_entity *pi_se)
857 {
858         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
859         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
860
861         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
862             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
863
864                 if (unlikely(!dl_is_implicit(dl_se) &&
865                              !dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) &&
866                              !dl_se->dl_boosted)){
867                         update_dl_revised_wakeup(dl_se, rq);
868                         return;
869                 }
870
871                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
872                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
873         }
874 }
875
876 static inline u64 dl_next_period(struct sched_dl_entity *dl_se)
877 {
878         return dl_se->deadline - dl_se->dl_deadline + dl_se->dl_period;
879 }
880
881 /*
882  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
883  * while waiting for some new execution time to become available, we
884  * set the bandwidth replenishment timer to the replenishment instant
885  * and try to activate it.
886  *
887  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
888  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
889  * the future or in the past).
890  */
891 static int start_dl_timer(struct task_struct *p)
892 {
893         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
894         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
895         struct rq *rq = task_rq(p);
896         ktime_t now, act;
897         s64 delta;
898
899         lockdep_assert_held(&rq->lock);
900
901         /*
902          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
903          * that it is actually coming from rq->clock and not from
904          * hrtimer's time base reading.
905          */
906         act = ns_to_ktime(dl_next_period(dl_se));
907         now = hrtimer_cb_get_time(timer);
908         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
909         act = ktime_add_ns(act, delta);
910
911         /*
912          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
913          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
914          * start the timer in the past!
915          */
916         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
917                 return 0;
918
919         /*
920          * !enqueued will guarantee another callback; even if one is already in
921          * progress. This ensures a balanced {get,put}_task_struct().
922          *
923          * The race against __run_timer() clearing the enqueued state is
924          * harmless because we're holding task_rq()->lock, therefore the timer
925          * expiring after we've done the check will wait on its task_rq_lock()
926          * and observe our state.
927          */
928         if (!hrtimer_is_queued(timer)) {
929                 get_task_struct(p);
930                 hrtimer_start(timer, act, HRTIMER_MODE_ABS);
931         }
932
933         return 1;
934 }
935
936 /*
937  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
938  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
939  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
940  *
941  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
942  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
943  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
944  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
945  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
946  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
947  * next call to enqueue_task_dl().
948  */
949 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
950 {
951         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
952                                                      struct sched_dl_entity,
953                                                      dl_timer);
954         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
955         struct rq_flags rf;
956         struct rq *rq;
957
958         rq = task_rq_lock(p, &rf);
959
960         /*
961          * The task might have changed its scheduling policy to something
962          * different than SCHED_DEADLINE (through switched_from_dl()).
963          */
964         if (!dl_task(p))
965                 goto unlock;
966
967         /*
968          * The task might have been boosted by someone else and might be in the
969          * boosting/deboosting path, its not throttled.
970          */
971         if (dl_se->dl_boosted)
972                 goto unlock;
973
974         /*
975          * Spurious timer due to start_dl_timer() race; or we already received
976          * a replenishment from rt_mutex_setprio().
977          */
978         if (!dl_se->dl_throttled)
979                 goto unlock;
980
981         sched_clock_tick();
982         update_rq_clock(rq);
983
984         /*
985          * If the throttle happened during sched-out; like:
986          *
987          *   schedule()
988          *     deactivate_task()
989          *       dequeue_task_dl()
990          *         update_curr_dl()
991          *           start_dl_timer()
992          *         __dequeue_task_dl()
993          *     prev->on_rq = 0;
994          *
995          * We can be both throttled and !queued. Replenish the counter
996          * but do not enqueue -- wait for our wakeup to do that.
997          */
998         if (!task_on_rq_queued(p)) {
999                 replenish_dl_entity(dl_se, dl_se);
1000                 goto unlock;
1001         }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SMP
1004         if (unlikely(!rq->online)) {
1005                 /*
1006                  * If the runqueue is no longer available, migrate the
1007                  * task elsewhere. This necessarily changes rq.
1008                  */
1009                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1010                 rq = dl_task_offline_migration(rq, p);
1011                 rf.cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1012                 update_rq_clock(rq);
1013
1014                 /*
1015                  * Now that the task has been migrated to the new RQ and we
1016                  * have that locked, proceed as normal and enqueue the task
1017                  * there.
1018                  */
1019         }
1020 #endif
1021
1022         enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
1023         if (dl_task(rq->curr))
1024                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1025         else
1026                 resched_curr(rq);
1027
1028 #ifdef CONFIG_SMP
1029         /*
1030          * Queueing this task back might have overloaded rq, check if we need
1031          * to kick someone away.
1032          */
1033         if (has_pushable_dl_tasks(rq)) {
1034                 /*
1035                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its safe to drop
1036                  * rq->lock.
1037                  */
1038                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
1039                 push_dl_task(rq);
1040                 rq_repin_lock(rq, &rf);
1041         }
1042 #endif
1043
1044 unlock:
1045         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1046
1047         /*
1048          * This can free the task_struct, including this hrtimer, do not touch
1049          * anything related to that after this.
1050          */
1051         put_task_struct(p);
1052
1053         return HRTIMER_NORESTART;
1054 }
1055
1056 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
1057 {
1058         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
1059
1060         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1061         timer->function = dl_task_timer;
1062 }
1063
1064 /*
1065  * During the activation, CBS checks if it can reuse the current task's
1066  * runtime and period. If the deadline of the task is in the past, CBS
1067  * cannot use the runtime, and so it replenishes the task. This rule
1068  * works fine for implicit deadline tasks (deadline == period), and the
1069  * CBS was designed for implicit deadline tasks. However, a task with
1070  * constrained deadline (deadine < period) might be awakened after the
1071  * deadline, but before the next period. In this case, replenishing the
1072  * task would allow it to run for runtime / deadline. As in this case
1073  * deadline < period, CBS enables a task to run for more than the
1074  * runtime / period. In a very loaded system, this can cause a domino
1075  * effect, making other tasks miss their deadlines.
1076  *
1077  * To avoid this problem, in the activation of a constrained deadline
1078  * task after the deadline but before the next period, throttle the
1079  * task and set the replenishing timer to the begin of the next period,
1080  * unless it is boosted.
1081  */
1082 static inline void dl_check_constrained_dl(struct sched_dl_entity *dl_se)
1083 {
1084         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
1085         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq_of_se(dl_se));
1086
1087         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) &&
1088             dl_time_before(rq_clock(rq), dl_next_period(dl_se))) {
1089                 if (unlikely(dl_se->dl_boosted || !start_dl_timer(p)))
1090                         return;
1091                 dl_se->dl_throttled = 1;
1092                 if (dl_se->runtime > 0)
1093                         dl_se->runtime = 0;
1094         }
1095 }
1096
1097 static
1098 int dl_runtime_exceeded(struct sched_dl_entity *dl_se)
1099 {
1100         return (dl_se->runtime <= 0);
1101 }
1102
1103 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
1104
1105 /*
1106  * This function implements the GRUB accounting rule:
1107  * according to the GRUB reclaiming algorithm, the runtime is
1108  * not decreased as "dq = -dt", but as
1109  * "dq = -max{u / Umax, (1 - Uinact - Uextra)} dt",
1110  * where u is the utilization of the task, Umax is the maximum reclaimable
1111  * utilization, Uinact is the (per-runqueue) inactive utilization, computed
1112  * as the difference between the "total runqueue utilization" and the
1113  * runqueue active utilization, and Uextra is the (per runqueue) extra
1114  * reclaimable utilization.
1115  * Since rq->dl.running_bw and rq->dl.this_bw contain utilizations
1116  * multiplied by 2^BW_SHIFT, the result has to be shifted right by
1117  * BW_SHIFT.
1118  * Since rq->dl.bw_ratio contains 1 / Umax multipled by 2^RATIO_SHIFT,
1119  * dl_bw is multiped by rq->dl.bw_ratio and shifted right by RATIO_SHIFT.
1120  * Since delta is a 64 bit variable, to have an overflow its value
1121  * should be larger than 2^(64 - 20 - 8), which is more than 64 seconds.
1122  * So, overflow is not an issue here.
1123  */
1124 u64 grub_reclaim(u64 delta, struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
1125 {
1126         u64 u_inact = rq->dl.this_bw - rq->dl.running_bw; /* Utot - Uact */
1127         u64 u_act;
1128         u64 u_act_min = (dl_se->dl_bw * rq->dl.bw_ratio) >> RATIO_SHIFT;
1129
1130         /*
1131          * Instead of computing max{u * bw_ratio, (1 - u_inact - u_extra)},
1132          * we compare u_inact + rq->dl.extra_bw with
1133          * 1 - (u * rq->dl.bw_ratio >> RATIO_SHIFT), because
1134          * u_inact + rq->dl.extra_bw can be larger than
1135          * 1 * (so, 1 - u_inact - rq->dl.extra_bw would be negative
1136          * leading to wrong results)
1137          */
1138         if (u_inact + rq->dl.extra_bw > BW_UNIT - u_act_min)
1139                 u_act = u_act_min;
1140         else
1141                 u_act = BW_UNIT - u_inact - rq->dl.extra_bw;
1142
1143         return (delta * u_act) >> BW_SHIFT;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
1148  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
1149  */
1150 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
1151 {
1152         struct task_struct *curr = rq->curr;
1153         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
1154         u64 delta_exec, scaled_delta_exec;
1155         int cpu = cpu_of(rq);
1156
1157         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
1158                 return;
1159
1160         /*
1161          * Consumed budget is computed considering the time as
1162          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
1163          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
1164          * computed using hard walltime. This seems to be the more
1165          * natural solution, but the full ramifications of this
1166          * approach need further study.
1167          */
1168         delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
1169         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0)) {
1170                 if (unlikely(dl_se->dl_yielded))
1171                         goto throttle;
1172                 return;
1173         }
1174
1175         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
1176                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
1177
1178         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
1179         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
1180
1181         curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1182         cgroup_account_cputime(curr, delta_exec);
1183
1184         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
1185
1186         if (dl_entity_is_special(dl_se))
1187                 return;
1188
1189         /*
1190          * For tasks that participate in GRUB, we implement GRUB-PA: the
1191          * spare reclaimed bandwidth is used to clock down frequency.
1192          *
1193          * For the others, we still need to scale reservation parameters
1194          * according to current frequency and CPU maximum capacity.
1195          */
1196         if (unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_RECLAIM)) {
1197                 scaled_delta_exec = grub_reclaim(delta_exec,
1198                                                  rq,
1199                                                  &curr->dl);
1200         } else {
1201                 unsigned long scale_freq = arch_scale_freq_capacity(cpu);
1202                 unsigned long scale_cpu = arch_scale_cpu_capacity(NULL, cpu);
1203
1204                 scaled_delta_exec = cap_scale(delta_exec, scale_freq);
1205                 scaled_delta_exec = cap_scale(scaled_delta_exec, scale_cpu);
1206         }
1207
1208         dl_se->runtime -= scaled_delta_exec;
1209
1210 throttle:
1211         if (dl_runtime_exceeded(dl_se) || dl_se->dl_yielded) {
1212                 dl_se->dl_throttled = 1;
1213
1214                 /* If requested, inform the user about runtime overruns. */
1215                 if (dl_runtime_exceeded(dl_se) &&
1216                     (dl_se->flags & SCHED_FLAG_DL_OVERRUN))
1217                         dl_se->dl_overrun = 1;
1218
1219                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
1220                 if (unlikely(dl_se->dl_boosted || !start_dl_timer(curr)))
1221                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
1222
1223                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
1224                         resched_curr(rq);
1225         }
1226
1227         /*
1228          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
1229          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
1230          * would be able to exceed the shared quota.
1231          *
1232          * Account to the root rt group for now.
1233          *
1234          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
1235          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
1236          * out before that can happen.
1237          */
1238         if (rt_bandwidth_enabled()) {
1239                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
1240
1241                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
1242                 /*
1243                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
1244                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
1245                  * bandwidth is relevant.
1246                  */
1247                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
1248                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
1249                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
1250         }
1251 }
1252
1253 static enum hrtimer_restart inactive_task_timer(struct hrtimer *timer)
1254 {
1255         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
1256                                                      struct sched_dl_entity,
1257                                                      inactive_timer);
1258         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
1259         struct rq_flags rf;
1260         struct rq *rq;
1261
1262         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1263
1264         if (!dl_task(p) || p->state == TASK_DEAD) {
1265                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1266
1267                 if (p->state == TASK_DEAD && dl_se->dl_non_contending) {
1268                         sub_running_bw(&p->dl, dl_rq_of_se(&p->dl));
1269                         sub_rq_bw(&p->dl, dl_rq_of_se(&p->dl));
1270                         dl_se->dl_non_contending = 0;
1271                 }
1272
1273                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1274                 __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
1275                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1276                 __dl_clear_params(p);
1277
1278                 goto unlock;
1279         }
1280         if (dl_se->dl_non_contending == 0)
1281                 goto unlock;
1282
1283         sched_clock_tick();
1284         update_rq_clock(rq);
1285
1286         sub_running_bw(dl_se, &rq->dl);
1287         dl_se->dl_non_contending = 0;
1288 unlock:
1289         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1290         put_task_struct(p);
1291
1292         return HRTIMER_NORESTART;
1293 }
1294
1295 void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
1296 {
1297         struct hrtimer *timer = &dl_se->inactive_timer;
1298
1299         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1300         timer->function = inactive_task_timer;
1301 }
1302
1303 #ifdef CONFIG_SMP
1304
1305 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
1306 {
1307         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
1308
1309         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
1310             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
1311                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
1312                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline);
1313         }
1314 }
1315
1316 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
1317 {
1318         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
1319
1320         /*
1321          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
1322          * task we must recompute them.
1323          */
1324         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
1325                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
1326                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
1327                 cpudl_clear(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1328         } else {
1329                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->root.rb_leftmost;
1330                 struct sched_dl_entity *entry;
1331
1332                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
1333                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
1334                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline);
1335         }
1336 }
1337
1338 #else
1339
1340 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
1341 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
1342
1343 #endif /* CONFIG_SMP */
1344
1345 static inline
1346 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
1347 {
1348         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
1349         u64 deadline = dl_se->deadline;
1350
1351         WARN_ON(!dl_prio(prio));
1352         dl_rq->dl_nr_running++;
1353         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
1354
1355         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
1356         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
1357 }
1358
1359 static inline
1360 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
1361 {
1362         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
1363
1364         WARN_ON(!dl_prio(prio));
1365         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
1366         dl_rq->dl_nr_running--;
1367         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
1368
1369         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
1370         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
1371 }
1372
1373 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1374 {
1375         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
1376         struct rb_node **link = &dl_rq->root.rb_root.rb_node;
1377         struct rb_node *parent = NULL;
1378         struct sched_dl_entity *entry;
1379         int leftmost = 1;
1380
1381         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
1382
1383         while (*link) {
1384                 parent = *link;
1385                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
1386                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
1387                         link = &parent->rb_left;
1388                 else {
1389                         link = &parent->rb_right;
1390                         leftmost = 0;
1391                 }
1392         }
1393
1394         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
1395         rb_insert_color_cached(&dl_se->rb_node, &dl_rq->root, leftmost);
1396
1397         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
1398 }
1399
1400 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1401 {
1402         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
1403
1404         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
1405                 return;
1406
1407         rb_erase_cached(&dl_se->rb_node, &dl_rq->root);
1408         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
1409
1410         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
1411 }
1412
1413 static void
1414 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
1415                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
1416 {
1417         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
1418
1419         /*
1420          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
1421          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
1422          * we want a replenishment of its runtime.
1423          */
1424         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1425                 task_contending(dl_se, flags);
1426                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
1427         } else if (flags & ENQUEUE_REPLENISH) {
1428                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
1429         } else if ((flags & ENQUEUE_RESTORE) &&
1430                   dl_time_before(dl_se->deadline,
1431                                  rq_clock(rq_of_dl_rq(dl_rq_of_se(dl_se))))) {
1432                 setup_new_dl_entity(dl_se);
1433         }
1434
1435         __enqueue_dl_entity(dl_se);
1436 }
1437
1438 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1439 {
1440         __dequeue_dl_entity(dl_se);
1441 }
1442
1443 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1444 {
1445         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
1446         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
1447
1448         /*
1449          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter task if:
1450          * - we have a top pi-waiter which is a SCHED_DEADLINE task AND
1451          * - our dl_boosted is set (i.e. the pi-waiter's (absolute) deadline is
1452          *   smaller than our deadline OR we are a !SCHED_DEADLINE task getting
1453          *   boosted due to a SCHED_DEADLINE pi-waiter).
1454          * Otherwise we keep our runtime and deadline.
1455          */
1456         if (pi_task && dl_prio(pi_task->normal_prio) && p->dl.dl_boosted) {
1457                 pi_se = &pi_task->dl;
1458         } else if (!dl_prio(p->normal_prio)) {
1459                 /*
1460                  * Special case in which we have a !SCHED_DEADLINE task
1461                  * that is going to be deboosted, but exceeds its
1462                  * runtime while doing so. No point in replenishing
1463                  * it, as it's going to return back to its original
1464                  * scheduling class after this.
1465                  */
1466                 BUG_ON(!p->dl.dl_boosted || flags != ENQUEUE_REPLENISH);
1467                 return;
1468         }
1469
1470         /*
1471          * Check if a constrained deadline task was activated
1472          * after the deadline but before the next period.
1473          * If that is the case, the task will be throttled and
1474          * the replenishment timer will be set to the next period.
1475          */
1476         if (!p->dl.dl_throttled && !dl_is_implicit(&p->dl))
1477                 dl_check_constrained_dl(&p->dl);
1478
1479         if (p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING || flags & ENQUEUE_RESTORE) {
1480                 add_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1481                 add_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1482         }
1483
1484         /*
1485          * If p is throttled, we do not enqueue it. In fact, if it exhausted
1486          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
1487          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
1488          * run yet) will take care of this.
1489          * However, the active utilization does not depend on the fact
1490          * that the task is on the runqueue or not (but depends on the
1491          * task's state - in GRUB parlance, "inactive" vs "active contending").
1492          * In other words, even if a task is throttled its utilization must
1493          * be counted in the active utilization; hence, we need to call
1494          * add_running_bw().
1495          */
1496         if (p->dl.dl_throttled && !(flags & ENQUEUE_REPLENISH)) {
1497                 if (flags & ENQUEUE_WAKEUP)
1498                         task_contending(&p->dl, flags);
1499
1500                 return;
1501         }
1502
1503         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
1504
1505         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1506                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1507 }
1508
1509 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1510 {
1511         dequeue_dl_entity(&p->dl);
1512         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1513 }
1514
1515 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1516 {
1517         update_curr_dl(rq);
1518         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
1519
1520         if (p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING || flags & DEQUEUE_SAVE) {
1521                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1522                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1523         }
1524
1525         /*
1526          * This check allows to start the inactive timer (or to immediately
1527          * decrease the active utilization, if needed) in two cases:
1528          * when the task blocks and when it is terminating
1529          * (p->state == TASK_DEAD). We can handle the two cases in the same
1530          * way, because from GRUB's point of view the same thing is happening
1531          * (the task moves from "active contending" to "active non contending"
1532          * or "inactive")
1533          */
1534         if (flags & DEQUEUE_SLEEP)
1535                 task_non_contending(p);
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
1540  *
1541  *   get off from the CPU until our next instance, with
1542  *   a new runtime. This is of little use now, since we
1543  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
1544  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
1545  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
1546  *   is available for other task instances to use it.
1547  */
1548 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
1549 {
1550         /*
1551          * We make the task go to sleep until its current deadline by
1552          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
1553          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
1554          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
1555          */
1556         rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
1557
1558         update_rq_clock(rq);
1559         update_curr_dl(rq);
1560         /*
1561          * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
1562          * so we don't do microscopic update in schedule()
1563          * and double the fastpath cost.
1564          */
1565         rq_clock_skip_update(rq, true);
1566 }
1567
1568 #ifdef CONFIG_SMP
1569
1570 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
1571
1572 static int
1573 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
1574 {
1575         struct task_struct *curr;
1576         struct rq *rq;
1577
1578         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE)
1579                 goto out;
1580
1581         rq = cpu_rq(cpu);
1582
1583         rcu_read_lock();
1584         curr = READ_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
1585
1586         /*
1587          * If we are dealing with a -deadline task, we must
1588          * decide where to wake it up.
1589          * If it has a later deadline and the current task
1590          * on this rq can't move (provided the waking task
1591          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
1592          * other hand, if it has a shorter deadline, we
1593          * try to make it stay here, it might be important.
1594          */
1595         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
1596             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1597              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
1598             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
1599                 int target = find_later_rq(p);
1600
1601                 if (target != -1 &&
1602                                 (dl_time_before(p->dl.deadline,
1603                                         cpu_rq(target)->dl.earliest_dl.curr) ||
1604                                 (cpu_rq(target)->dl.dl_nr_running == 0)))
1605                         cpu = target;
1606         }
1607         rcu_read_unlock();
1608
1609 out:
1610         return cpu;
1611 }
1612
1613 static void migrate_task_rq_dl(struct task_struct *p)
1614 {
1615         struct rq *rq;
1616
1617         if (p->state != TASK_WAKING)
1618                 return;
1619
1620         rq = task_rq(p);
1621         /*
1622          * Since p->state == TASK_WAKING, set_task_cpu() has been called
1623          * from try_to_wake_up(). Hence, p->pi_lock is locked, but
1624          * rq->lock is not... So, lock it
1625          */
1626         raw_spin_lock(&rq->lock);
1627         if (p->dl.dl_non_contending) {
1628                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1629                 p->dl.dl_non_contending = 0;
1630                 /*
1631                  * If the timer handler is currently running and the
1632                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
1633                  * will see that dl_not_contending is not set, and
1634                  * will not touch the rq's active utilization,
1635                  * so we are still safe.
1636                  */
1637                 if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
1638                         put_task_struct(p);
1639         }
1640         sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1641         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1642 }
1643
1644 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1645 {
1646         /*
1647          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
1648          * let's hope p can move out.
1649          */
1650         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
1651             !cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL))
1652                 return;
1653
1654         /*
1655          * p is migratable, so let's not schedule it and
1656          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
1657          */
1658         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
1659             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL))
1660                 return;
1661
1662         resched_curr(rq);
1663 }
1664
1665 #endif /* CONFIG_SMP */
1666
1667 /*
1668  * Only called when both the current and waking task are -deadline
1669  * tasks.
1670  */
1671 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1672                                   int flags)
1673 {
1674         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
1675                 resched_curr(rq);
1676                 return;
1677         }
1678
1679 #ifdef CONFIG_SMP
1680         /*
1681          * In the unlikely case current and p have the same deadline
1682          * let us try to decide what's the best thing to do...
1683          */
1684         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
1685             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
1686                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
1687 #endif /* CONFIG_SMP */
1688 }
1689
1690 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1691 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1692 {
1693         hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1694 }
1695 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1696 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1697 {
1698 }
1699 #endif
1700
1701 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1702                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1703 {
1704         struct rb_node *left = rb_first_cached(&dl_rq->root);
1705
1706         if (!left)
1707                 return NULL;
1708
1709         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1710 }
1711
1712 static struct task_struct *
1713 pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
1714 {
1715         struct sched_dl_entity *dl_se;
1716         struct task_struct *p;
1717         struct dl_rq *dl_rq;
1718
1719         dl_rq = &rq->dl;
1720
1721         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1722                 /*
1723                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1724                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1725                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we're
1726                  * being very careful to re-start the picking loop.
1727                  */
1728                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1729                 pull_dl_task(rq);
1730                 rq_repin_lock(rq, rf);
1731                 /*
1732                  * pull_dl_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1733                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1734                  * re-start task selection.
1735                  */
1736                 if (rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop))
1737                         return RETRY_TASK;
1738         }
1739
1740         /*
1741          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1742          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1743          */
1744         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1745                 update_curr_dl(rq);
1746
1747         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1748                 return NULL;
1749
1750         put_prev_task(rq, prev);
1751
1752         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1753         BUG_ON(!dl_se);
1754
1755         p = dl_task_of(dl_se);
1756         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1757
1758         /* Running task will never be pushed. */
1759        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1760
1761         if (hrtick_enabled(rq))
1762                 start_hrtick_dl(rq, p);
1763
1764         queue_push_tasks(rq);
1765
1766         return p;
1767 }
1768
1769 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1770 {
1771         update_curr_dl(rq);
1772
1773         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1774                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1775 }
1776
1777 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1778 {
1779         update_curr_dl(rq);
1780
1781         /*
1782          * Even when we have runtime, update_curr_dl() might have resulted in us
1783          * not being the leftmost task anymore. In that case NEED_RESCHED will
1784          * be set and schedule() will start a new hrtick for the next task.
1785          */
1786         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0 &&
1787             is_leftmost(p, &rq->dl))
1788                 start_hrtick_dl(rq, p);
1789 }
1790
1791 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1792 {
1793         /*
1794          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1795          * sched_fork()
1796          */
1797 }
1798
1799 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1800 {
1801         struct task_struct *p = rq->curr;
1802
1803         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1804
1805         /* You can't push away the running task */
1806         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1807 }
1808
1809 #ifdef CONFIG_SMP
1810
1811 /* Only try algorithms three times */
1812 #define DL_MAX_TRIES 3
1813
1814 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1815 {
1816         if (!task_running(rq, p) &&
1817             cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1818                 return 1;
1819         return 0;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Return the earliest pushable rq's task, which is suitable to be executed
1824  * on the CPU, NULL otherwise:
1825  */
1826 static struct task_struct *pick_earliest_pushable_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1827 {
1828         struct rb_node *next_node = rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost;
1829         struct task_struct *p = NULL;
1830
1831         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1832                 return NULL;
1833
1834 next_node:
1835         if (next_node) {
1836                 p = rb_entry(next_node, struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1837
1838                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1839                         return p;
1840
1841                 next_node = rb_next(next_node);
1842                 goto next_node;
1843         }
1844
1845         return NULL;
1846 }
1847
1848 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1849
1850 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1851 {
1852         struct sched_domain *sd;
1853         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1854         int this_cpu = smp_processor_id();
1855         int cpu = task_cpu(task);
1856
1857         /* Make sure the mask is initialized first */
1858         if (unlikely(!later_mask))
1859                 return -1;
1860
1861         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1862                 return -1;
1863
1864         /*
1865          * We have to consider system topology and task affinity
1866          * first, then we can look for a suitable cpu.
1867          */
1868         if (!cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl, task, later_mask))
1869                 return -1;
1870
1871         /*
1872          * If we are here, some targets have been found, including
1873          * the most suitable which is, among the runqueues where the
1874          * current tasks have later deadlines than the task's one, the
1875          * rq with the latest possible one.
1876          *
1877          * Now we check how well this matches with task's
1878          * affinity and system topology.
1879          *
1880          * The last cpu where the task run is our first
1881          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1882          */
1883         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1884                 return cpu;
1885         /*
1886          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1887          * not in the mask) or not.
1888          */
1889         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1890                 this_cpu = -1;
1891
1892         rcu_read_lock();
1893         for_each_domain(cpu, sd) {
1894                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1895                         int best_cpu;
1896
1897                         /*
1898                          * If possible, preempting this_cpu is
1899                          * cheaper than migrating.
1900                          */
1901                         if (this_cpu != -1 &&
1902                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1903                                 rcu_read_unlock();
1904                                 return this_cpu;
1905                         }
1906
1907                         best_cpu = cpumask_first_and(later_mask,
1908                                                         sched_domain_span(sd));
1909                         /*
1910                          * Last chance: if a cpu being in both later_mask
1911                          * and current sd span is valid, that becomes our
1912                          * choice. Of course, the latest possible cpu is
1913                          * already under consideration through later_mask.
1914                          */
1915                         if (best_cpu < nr_cpu_ids) {
1916                                 rcu_read_unlock();
1917                                 return best_cpu;
1918                         }
1919                 }
1920         }
1921         rcu_read_unlock();
1922
1923         /*
1924          * At this point, all our guesses failed, we just return
1925          * 'something', and let the caller sort the things out.
1926          */
1927         if (this_cpu != -1)
1928                 return this_cpu;
1929
1930         cpu = cpumask_any(later_mask);
1931         if (cpu < nr_cpu_ids)
1932                 return cpu;
1933
1934         return -1;
1935 }
1936
1937 /* Locks the rq it finds */
1938 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1939 {
1940         struct rq *later_rq = NULL;
1941         int tries;
1942         int cpu;
1943
1944         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1945                 cpu = find_later_rq(task);
1946
1947                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1948                         break;
1949
1950                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1951
1952                 if (later_rq->dl.dl_nr_running &&
1953                     !dl_time_before(task->dl.deadline,
1954                                         later_rq->dl.earliest_dl.curr)) {
1955                         /*
1956                          * Target rq has tasks of equal or earlier deadline,
1957                          * retrying does not release any lock and is unlikely
1958                          * to yield a different result.
1959                          */
1960                         later_rq = NULL;
1961                         break;
1962                 }
1963
1964                 /* Retry if something changed. */
1965                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1966                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1967                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu, &task->cpus_allowed) ||
1968                                      task_running(rq, task) ||
1969                                      !dl_task(task) ||
1970                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1971                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1972                                 later_rq = NULL;
1973                                 break;
1974                         }
1975                 }
1976
1977                 /*
1978                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1979                  * its earliest one has a later deadline than our
1980                  * task, the rq is a good one.
1981                  */
1982                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1983                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1984                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1985                         break;
1986
1987                 /* Otherwise we try again. */
1988                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1989                 later_rq = NULL;
1990         }
1991
1992         return later_rq;
1993 }
1994
1995 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
1996 {
1997         struct task_struct *p;
1998
1999         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
2000                 return NULL;
2001
2002         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost,
2003                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
2004
2005         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
2006         BUG_ON(task_current(rq, p));
2007         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
2008
2009         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
2010         BUG_ON(!dl_task(p));
2011
2012         return p;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * See if the non running -deadline tasks on this rq
2017  * can be sent to some other CPU where they can preempt
2018  * and start executing.
2019  */
2020 static int push_dl_task(struct rq *rq)
2021 {
2022         struct task_struct *next_task;
2023         struct rq *later_rq;
2024         int ret = 0;
2025
2026         if (!rq->dl.overloaded)
2027                 return 0;
2028
2029         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
2030         if (!next_task)
2031                 return 0;
2032
2033 retry:
2034         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
2035                 WARN_ON(1);
2036                 return 0;
2037         }
2038
2039         /*
2040          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
2041          * can move away, it makes sense to just reschedule
2042          * without going further in pushing next_task.
2043          */
2044         if (dl_task(rq->curr) &&
2045             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
2046             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
2047                 resched_curr(rq);
2048                 return 0;
2049         }
2050
2051         /* We might release rq lock */
2052         get_task_struct(next_task);
2053
2054         /* Will lock the rq it'll find */
2055         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
2056         if (!later_rq) {
2057                 struct task_struct *task;
2058
2059                 /*
2060                  * We must check all this again, since
2061                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
2062                  * then possible that next_task has migrated.
2063                  */
2064                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
2065                 if (task == next_task) {
2066                         /*
2067                          * The task is still there. We don't try
2068                          * again, some other cpu will pull it when ready.
2069                          */
2070                         goto out;
2071                 }
2072
2073                 if (!task)
2074                         /* No more tasks */
2075                         goto out;
2076
2077                 put_task_struct(next_task);
2078                 next_task = task;
2079                 goto retry;
2080         }
2081
2082         deactivate_task(rq, next_task, 0);
2083         sub_running_bw(&next_task->dl, &rq->dl);
2084         sub_rq_bw(&next_task->dl, &rq->dl);
2085         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
2086         add_rq_bw(&next_task->dl, &later_rq->dl);
2087         add_running_bw(&next_task->dl, &later_rq->dl);
2088         activate_task(later_rq, next_task, 0);
2089         ret = 1;
2090
2091         resched_curr(later_rq);
2092
2093         double_unlock_balance(rq, later_rq);
2094
2095 out:
2096         put_task_struct(next_task);
2097
2098         return ret;
2099 }
2100
2101 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
2102 {
2103         /* push_dl_task() will return true if it moved a -deadline task */
2104         while (push_dl_task(rq))
2105                 ;
2106 }
2107
2108 static void pull_dl_task(struct rq *this_rq)
2109 {
2110         int this_cpu = this_rq->cpu, cpu;
2111         struct task_struct *p;
2112         bool resched = false;
2113         struct rq *src_rq;
2114         u64 dmin = LONG_MAX;
2115
2116         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
2117                 return;
2118
2119         /*
2120          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
2121          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
2122          */
2123         smp_rmb();
2124
2125         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
2126                 if (this_cpu == cpu)
2127                         continue;
2128
2129                 src_rq = cpu_rq(cpu);
2130
2131                 /*
2132                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
2133                  * we are fine with this.
2134                  */
2135                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
2136                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
2137                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
2138                         continue;
2139
2140                 /* Might drop this_rq->lock */
2141                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
2142
2143                 /*
2144                  * If there are no more pullable tasks on the
2145                  * rq, we're done with it.
2146                  */
2147                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
2148                         goto skip;
2149
2150                 p = pick_earliest_pushable_dl_task(src_rq, this_cpu);
2151
2152                 /*
2153                  * We found a task to be pulled if:
2154                  *  - it preempts our current (if there's one),
2155                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
2156                  */
2157                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
2158                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
2159                      dl_time_before(p->dl.deadline,
2160                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
2161                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
2162                         WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
2163
2164                         /*
2165                          * Then we pull iff p has actually an earlier
2166                          * deadline than the current task of its runqueue.
2167                          */
2168                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
2169                                            src_rq->curr->dl.deadline))
2170                                 goto skip;
2171
2172                         resched = true;
2173
2174                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2175                         sub_running_bw(&p->dl, &src_rq->dl);
2176                         sub_rq_bw(&p->dl, &src_rq->dl);
2177                         set_task_cpu(p, this_cpu);
2178                         add_rq_bw(&p->dl, &this_rq->dl);
2179                         add_running_bw(&p->dl, &this_rq->dl);
2180                         activate_task(this_rq, p, 0);
2181                         dmin = p->dl.deadline;
2182
2183                         /* Is there any other task even earlier? */
2184                 }
2185 skip:
2186                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
2187         }
2188
2189         if (resched)
2190                 resched_curr(this_rq);
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
2195  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
2196  */
2197 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2198 {
2199         if (!task_running(rq, p) &&
2200             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
2201             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
2202             dl_task(rq->curr) &&
2203             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
2204              !dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl))) {
2205                 push_dl_tasks(rq);
2206         }
2207 }
2208
2209 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
2210                                 const struct cpumask *new_mask)
2211 {
2212         struct root_domain *src_rd;
2213         struct rq *rq;
2214
2215         BUG_ON(!dl_task(p));
2216
2217         rq = task_rq(p);
2218         src_rd = rq->rd;
2219         /*
2220          * Migrating a SCHED_DEADLINE task between exclusive
2221          * cpusets (different root_domains) entails a bandwidth
2222          * update. We already made space for us in the destination
2223          * domain (see cpuset_can_attach()).
2224          */
2225         if (!cpumask_intersects(src_rd->span, new_mask)) {
2226                 struct dl_bw *src_dl_b;
2227
2228                 src_dl_b = dl_bw_of(cpu_of(rq));
2229                 /*
2230                  * We now free resources of the root_domain we are migrating
2231                  * off. In the worst case, sched_setattr() may temporary fail
2232                  * until we complete the update.
2233                  */
2234                 raw_spin_lock(&src_dl_b->lock);
2235                 __dl_sub(src_dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
2236                 raw_spin_unlock(&src_dl_b->lock);
2237         }
2238
2239         set_cpus_allowed_common(p, new_mask);
2240 }
2241
2242 /* Assumes rq->lock is held */
2243 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
2244 {
2245         if (rq->dl.overloaded)
2246                 dl_set_overload(rq);
2247
2248         cpudl_set_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
2249         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
2250                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr);
2251 }
2252
2253 /* Assumes rq->lock is held */
2254 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
2255 {
2256         if (rq->dl.overloaded)
2257                 dl_clear_overload(rq);
2258
2259         cpudl_clear(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
2260         cpudl_clear_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
2261 }
2262
2263 void __init init_sched_dl_class(void)
2264 {
2265         unsigned int i;
2266
2267         for_each_possible_cpu(i)
2268                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
2269                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
2270 }
2271
2272 #endif /* CONFIG_SMP */
2273
2274 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2275 {
2276         /*
2277          * task_non_contending() can start the "inactive timer" (if the 0-lag
2278          * time is in the future). If the task switches back to dl before
2279          * the "inactive timer" fires, it can continue to consume its current
2280          * runtime using its current deadline. If it stays outside of
2281          * SCHED_DEADLINE until the 0-lag time passes, inactive_task_timer()
2282          * will reset the task parameters.
2283          */
2284         if (task_on_rq_queued(p) && p->dl.dl_runtime)
2285                 task_non_contending(p);
2286
2287         if (!task_on_rq_queued(p))
2288                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
2289
2290         /*
2291          * We cannot use inactive_task_timer() to invoke sub_running_bw()
2292          * at the 0-lag time, because the task could have been migrated
2293          * while SCHED_OTHER in the meanwhile.
2294          */
2295         if (p->dl.dl_non_contending)
2296                 p->dl.dl_non_contending = 0;
2297
2298         /*
2299          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
2300          * this is the right place to try to pull some other one
2301          * from an overloaded cpu, if any.
2302          */
2303         if (!task_on_rq_queued(p) || rq->dl.dl_nr_running)
2304                 return;
2305
2306         queue_pull_task(rq);
2307 }
2308
2309 /*
2310  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
2311  * we try to push someone off, if possible.
2312  */
2313 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2314 {
2315         if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
2316                 put_task_struct(p);
2317
2318         /* If p is not queued we will update its parameters at next wakeup. */
2319         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2320                 add_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
2321
2322                 return;
2323         }
2324
2325         if (rq->curr != p) {
2326 #ifdef CONFIG_SMP
2327                 if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->dl.overloaded)
2328                         queue_push_tasks(rq);
2329 #endif
2330                 if (dl_task(rq->curr))
2331                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
2332                 else
2333                         resched_curr(rq);
2334         }
2335 }
2336
2337 /*
2338  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
2339  * a push or pull operation might be needed.
2340  */
2341 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2342                             int oldprio)
2343 {
2344         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
2345 #ifdef CONFIG_SMP
2346                 /*
2347                  * This might be too much, but unfortunately
2348                  * we don't have the old deadline value, and
2349                  * we can't argue if the task is increasing
2350                  * or lowering its prio, so...
2351                  */
2352                 if (!rq->dl.overloaded)
2353                         queue_pull_task(rq);
2354
2355                 /*
2356                  * If we now have a earlier deadline task than p,
2357                  * then reschedule, provided p is still on this
2358                  * runqueue.
2359                  */
2360                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline))
2361                         resched_curr(rq);
2362 #else
2363                 /*
2364                  * Again, we don't know if p has a earlier
2365                  * or later deadline, so let's blindly set a
2366                  * (maybe not needed) rescheduling point.
2367                  */
2368                 resched_curr(rq);
2369 #endif /* CONFIG_SMP */
2370         }
2371 }
2372
2373 const struct sched_class dl_sched_class = {
2374         .next                   = &rt_sched_class,
2375         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
2376         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
2377         .yield_task             = yield_task_dl,
2378
2379         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
2380
2381         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
2382         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
2383
2384 #ifdef CONFIG_SMP
2385         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
2386         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_dl,
2387         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
2388         .rq_online              = rq_online_dl,
2389         .rq_offline             = rq_offline_dl,
2390         .task_woken             = task_woken_dl,
2391 #endif
2392
2393         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
2394         .task_tick              = task_tick_dl,
2395         .task_fork              = task_fork_dl,
2396
2397         .prio_changed           = prio_changed_dl,
2398         .switched_from          = switched_from_dl,
2399         .switched_to            = switched_to_dl,
2400
2401         .update_curr            = update_curr_dl,
2402 };
2403
2404 int sched_dl_global_validate(void)
2405 {
2406         u64 runtime = global_rt_runtime();
2407         u64 period = global_rt_period();
2408         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
2409         struct dl_bw *dl_b;
2410         int cpu, ret = 0;
2411         unsigned long flags;
2412
2413         /*
2414          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
2415          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
2416          * any of the root_domains.
2417          *
2418          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
2419          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
2420          * solutions is welcome!
2421          */
2422         for_each_possible_cpu(cpu) {
2423                 rcu_read_lock_sched();
2424                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
2425
2426                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2427                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
2428                         ret = -EBUSY;
2429                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2430
2431                 rcu_read_unlock_sched();
2432
2433                 if (ret)
2434                         break;
2435         }
2436
2437         return ret;
2438 }
2439
2440 void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq)
2441 {
2442         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF) {
2443                 dl_rq->bw_ratio = 1 << RATIO_SHIFT;
2444                 dl_rq->extra_bw = 1 << BW_SHIFT;
2445         } else {
2446                 dl_rq->bw_ratio = to_ratio(global_rt_runtime(),
2447                           global_rt_period()) >> (BW_SHIFT - RATIO_SHIFT);
2448                 dl_rq->extra_bw = to_ratio(global_rt_period(),
2449                                                     global_rt_runtime());
2450         }
2451 }
2452
2453 void sched_dl_do_global(void)
2454 {
2455         u64 new_bw = -1;
2456         struct dl_bw *dl_b;
2457         int cpu;
2458         unsigned long flags;
2459
2460         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
2461         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
2462
2463         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
2464                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
2465
2466         /*
2467          * FIXME: As above...
2468          */
2469         for_each_possible_cpu(cpu) {
2470                 rcu_read_lock_sched();
2471                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
2472
2473                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2474                 dl_b->bw = new_bw;
2475                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2476
2477                 rcu_read_unlock_sched();
2478                 init_dl_rq_bw_ratio(&cpu_rq(cpu)->dl);
2479         }
2480 }
2481
2482 /*
2483  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2484  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2485  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2486  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2487  *
2488  * This function is called while holding p's rq->lock.
2489  */
2490 int sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2491                       const struct sched_attr *attr)
2492 {
2493         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2494         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2495         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2496         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2497         int cpus, err = -1;
2498
2499         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
2500                 return 0;
2501
2502         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2503         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2504                 return 0;
2505
2506         /*
2507          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2508          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2509          * allocated bandwidth of the container.
2510          */
2511         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2512         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2513         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2514             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2515                 if (hrtimer_active(&p->dl.inactive_timer))
2516                         __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2517                 __dl_add(dl_b, new_bw, cpus);
2518                 err = 0;
2519         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2520                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2521                 /*
2522                  * XXX this is slightly incorrect: when the task
2523                  * utilization decreases, we should delay the total
2524                  * utilization change until the task's 0-lag point.
2525                  * But this would require to set the task's "inactive
2526                  * timer" when the task is not inactive.
2527                  */
2528                 __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2529                 __dl_add(dl_b, new_bw, cpus);
2530                 dl_change_utilization(p, new_bw);
2531                 err = 0;
2532         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2533                 /*
2534                  * Do not decrease the total deadline utilization here,
2535                  * switched_from_dl() will take care to do it at the correct
2536                  * (0-lag) time.
2537                  */
2538                 err = 0;
2539         }
2540         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2541
2542         return err;
2543 }
2544
2545 /*
2546  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
2547  * SCHED_DEADLINE task.
2548  *
2549  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
2550  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
2551  * for the first time with its new policy.
2552  */
2553 void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
2554 {
2555         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2556
2557         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
2558         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
2559         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
2560         dl_se->flags = attr->sched_flags;
2561         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
2562         dl_se->dl_density = to_ratio(dl_se->dl_deadline, dl_se->dl_runtime);
2563 }
2564
2565 void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
2566 {
2567         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2568
2569         attr->sched_priority = p->rt_priority;
2570         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
2571         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
2572         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
2573         attr->sched_flags = dl_se->flags;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
2578  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
2579  * than the runtime, as well as the period of being zero or
2580  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
2581  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
2582  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
2583  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
2584  * sched_period, as the latter can be zero).
2585  */
2586 bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
2587 {
2588         /* special dl tasks don't actually use any parameter */
2589         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
2590                 return true;
2591
2592         /* deadline != 0 */
2593         if (attr->sched_deadline == 0)
2594                 return false;
2595
2596         /*
2597          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
2598          * that big.
2599          */
2600         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
2601                 return false;
2602
2603         /*
2604          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
2605          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
2606          */
2607         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
2608             attr->sched_period & (1ULL << 63))
2609                 return false;
2610
2611         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
2612         if ((attr->sched_period != 0 &&
2613              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
2614             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
2615                 return false;
2616
2617         return true;
2618 }
2619
2620 /*
2621  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2622  */
2623 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2624 {
2625         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2626
2627         dl_se->dl_runtime = 0;
2628         dl_se->dl_deadline = 0;
2629         dl_se->dl_period = 0;
2630         dl_se->flags = 0;
2631         dl_se->dl_bw = 0;
2632         dl_se->dl_density = 0;
2633
2634         dl_se->dl_throttled = 0;
2635         dl_se->dl_yielded = 0;
2636         dl_se->dl_non_contending = 0;
2637         dl_se->dl_overrun = 0;
2638 }
2639
2640 bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
2641 {
2642         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2643
2644         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
2645             dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
2646             dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
2647             dl_se->flags != attr->sched_flags)
2648                 return true;
2649
2650         return false;
2651 }
2652
2653 #ifdef CONFIG_SMP
2654 int dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
2655 {
2656         unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
2657                                                         cs_cpus_allowed);
2658         struct dl_bw *dl_b;
2659         bool overflow;
2660         int cpus, ret;
2661         unsigned long flags;
2662
2663         rcu_read_lock_sched();
2664         dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
2665         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2666         cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
2667         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
2668         if (overflow)
2669                 ret = -EBUSY;
2670         else {
2671                 /*
2672                  * We reserve space for this task in the destination
2673                  * root_domain, as we can't fail after this point.
2674                  * We will free resources in the source root_domain
2675                  * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
2676                  */
2677                 __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2678                 ret = 0;
2679         }
2680         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2681         rcu_read_unlock_sched();
2682         return ret;
2683 }
2684
2685 int dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
2686                                  const struct cpumask *trial)
2687 {
2688         int ret = 1, trial_cpus;
2689         struct dl_bw *cur_dl_b;
2690         unsigned long flags;
2691
2692         rcu_read_lock_sched();
2693         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
2694         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
2695
2696         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
2697         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
2698             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
2699                 ret = 0;
2700         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
2701         rcu_read_unlock_sched();
2702         return ret;
2703 }
2704
2705 bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu)
2706 {
2707         unsigned long flags;
2708         struct dl_bw *dl_b;
2709         bool overflow;
2710         int cpus;
2711
2712         rcu_read_lock_sched();
2713         dl_b = dl_bw_of(cpu);
2714         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2715         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
2716         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
2717         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2718         rcu_read_unlock_sched();
2719         return overflow;
2720 }
2721 #endif
2722
2723 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2724 extern void print_dl_rq(struct seq_file *m, int cpu, struct dl_rq *dl_rq);
2725
2726 void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu)
2727 {
2728         print_dl_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->dl);
2729 }
2730 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */