46122edd8552c9abd7acb3cf665332d91746ed7d
[sfrench/cifs-2.6.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 #include "pelt.h"
20
21 struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
22
23 static inline struct task_struct *dl_task_of(struct sched_dl_entity *dl_se)
24 {
25         return container_of(dl_se, struct task_struct, dl);
26 }
27
28 static inline struct rq *rq_of_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
29 {
30         return container_of(dl_rq, struct rq, dl);
31 }
32
33 static inline struct dl_rq *dl_rq_of_se(struct sched_dl_entity *dl_se)
34 {
35         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
36         struct rq *rq = task_rq(p);
37
38         return &rq->dl;
39 }
40
41 static inline int on_dl_rq(struct sched_dl_entity *dl_se)
42 {
43         return !RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node);
44 }
45
46 #ifdef CONFIG_SMP
47 static inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
48 {
49         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
50                          "sched RCU must be held");
51         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
52 }
53
54 static inline int dl_bw_cpus(int i)
55 {
56         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
57         int cpus = 0;
58
59         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
60                          "sched RCU must be held");
61         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
62                 cpus++;
63
64         return cpus;
65 }
66 #else
67 static inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
68 {
69         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
70 }
71
72 static inline int dl_bw_cpus(int i)
73 {
74         return 1;
75 }
76 #endif
77
78 static inline
79 void __add_running_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
80 {
81         u64 old = dl_rq->running_bw;
82
83         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
84         dl_rq->running_bw += dl_bw;
85         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw < old); /* overflow */
86         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > dl_rq->this_bw);
87         /* kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
88         cpufreq_update_util(rq_of_dl_rq(dl_rq), 0);
89 }
90
91 static inline
92 void __sub_running_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
93 {
94         u64 old = dl_rq->running_bw;
95
96         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
97         dl_rq->running_bw -= dl_bw;
98         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > old); /* underflow */
99         if (dl_rq->running_bw > old)
100                 dl_rq->running_bw = 0;
101         /* kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
102         cpufreq_update_util(rq_of_dl_rq(dl_rq), 0);
103 }
104
105 static inline
106 void __add_rq_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
107 {
108         u64 old = dl_rq->this_bw;
109
110         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
111         dl_rq->this_bw += dl_bw;
112         SCHED_WARN_ON(dl_rq->this_bw < old); /* overflow */
113 }
114
115 static inline
116 void __sub_rq_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
117 {
118         u64 old = dl_rq->this_bw;
119
120         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
121         dl_rq->this_bw -= dl_bw;
122         SCHED_WARN_ON(dl_rq->this_bw > old); /* underflow */
123         if (dl_rq->this_bw > old)
124                 dl_rq->this_bw = 0;
125         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > dl_rq->this_bw);
126 }
127
128 static inline
129 void add_rq_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
130 {
131         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
132                 __add_rq_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
133 }
134
135 static inline
136 void sub_rq_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
137 {
138         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
139                 __sub_rq_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
140 }
141
142 static inline
143 void add_running_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
144 {
145         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
146                 __add_running_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
147 }
148
149 static inline
150 void sub_running_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
151 {
152         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
153                 __sub_running_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
154 }
155
156 void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw)
157 {
158         struct rq *rq;
159
160         BUG_ON(p->dl.flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
161
162         if (task_on_rq_queued(p))
163                 return;
164
165         rq = task_rq(p);
166         if (p->dl.dl_non_contending) {
167                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
168                 p->dl.dl_non_contending = 0;
169                 /*
170                  * If the timer handler is currently running and the
171                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
172                  * will see that dl_not_contending is not set, and
173                  * will not touch the rq's active utilization,
174                  * so we are still safe.
175                  */
176                 if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
177                         put_task_struct(p);
178         }
179         __sub_rq_bw(p->dl.dl_bw, &rq->dl);
180         __add_rq_bw(new_bw, &rq->dl);
181 }
182
183 /*
184  * The utilization of a task cannot be immediately removed from
185  * the rq active utilization (running_bw) when the task blocks.
186  * Instead, we have to wait for the so called "0-lag time".
187  *
188  * If a task blocks before the "0-lag time", a timer (the inactive
189  * timer) is armed, and running_bw is decreased when the timer
190  * fires.
191  *
192  * If the task wakes up again before the inactive timer fires,
193  * the timer is cancelled, whereas if the task wakes up after the
194  * inactive timer fired (and running_bw has been decreased) the
195  * task's utilization has to be added to running_bw again.
196  * A flag in the deadline scheduling entity (dl_non_contending)
197  * is used to avoid race conditions between the inactive timer handler
198  * and task wakeups.
199  *
200  * The following diagram shows how running_bw is updated. A task is
201  * "ACTIVE" when its utilization contributes to running_bw; an
202  * "ACTIVE contending" task is in the TASK_RUNNING state, while an
203  * "ACTIVE non contending" task is a blocked task for which the "0-lag time"
204  * has not passed yet. An "INACTIVE" task is a task for which the "0-lag"
205  * time already passed, which does not contribute to running_bw anymore.
206  *                              +------------------+
207  *             wakeup           |    ACTIVE        |
208  *          +------------------>+   contending     |
209  *          | add_running_bw    |                  |
210  *          |                   +----+------+------+
211  *          |                        |      ^
212  *          |                dequeue |      |
213  * +--------+-------+                |      |
214  * |                |   t >= 0-lag   |      | wakeup
215  * |    INACTIVE    |<---------------+      |
216  * |                | sub_running_bw |      |
217  * +--------+-------+                |      |
218  *          ^                        |      |
219  *          |              t < 0-lag |      |
220  *          |                        |      |
221  *          |                        V      |
222  *          |                   +----+------+------+
223  *          | sub_running_bw    |    ACTIVE        |
224  *          +-------------------+                  |
225  *            inactive timer    |  non contending  |
226  *            fired             +------------------+
227  *
228  * The task_non_contending() function is invoked when a task
229  * blocks, and checks if the 0-lag time already passed or
230  * not (in the first case, it directly updates running_bw;
231  * in the second case, it arms the inactive timer).
232  *
233  * The task_contending() function is invoked when a task wakes
234  * up, and checks if the task is still in the "ACTIVE non contending"
235  * state or not (in the second case, it updates running_bw).
236  */
237 static void task_non_contending(struct task_struct *p)
238 {
239         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
240         struct hrtimer *timer = &dl_se->inactive_timer;
241         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
242         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
243         s64 zerolag_time;
244
245         /*
246          * If this is a non-deadline task that has been boosted,
247          * do nothing
248          */
249         if (dl_se->dl_runtime == 0)
250                 return;
251
252         if (dl_entity_is_special(dl_se))
253                 return;
254
255         WARN_ON(dl_se->dl_non_contending);
256
257         zerolag_time = dl_se->deadline -
258                  div64_long((dl_se->runtime * dl_se->dl_period),
259                         dl_se->dl_runtime);
260
261         /*
262          * Using relative times instead of the absolute "0-lag time"
263          * allows to simplify the code
264          */
265         zerolag_time -= rq_clock(rq);
266
267         /*
268          * If the "0-lag time" already passed, decrease the active
269          * utilization now, instead of starting a timer
270          */
271         if ((zerolag_time < 0) || hrtimer_active(&dl_se->inactive_timer)) {
272                 if (dl_task(p))
273                         sub_running_bw(dl_se, dl_rq);
274                 if (!dl_task(p) || p->state == TASK_DEAD) {
275                         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
276
277                         if (p->state == TASK_DEAD)
278                                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
279                         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
280                         __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
281                         __dl_clear_params(p);
282                         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
283                 }
284
285                 return;
286         }
287
288         dl_se->dl_non_contending = 1;
289         get_task_struct(p);
290         hrtimer_start(timer, ns_to_ktime(zerolag_time), HRTIMER_MODE_REL);
291 }
292
293 static void task_contending(struct sched_dl_entity *dl_se, int flags)
294 {
295         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
296
297         /*
298          * If this is a non-deadline task that has been boosted,
299          * do nothing
300          */
301         if (dl_se->dl_runtime == 0)
302                 return;
303
304         if (flags & ENQUEUE_MIGRATED)
305                 add_rq_bw(dl_se, dl_rq);
306
307         if (dl_se->dl_non_contending) {
308                 dl_se->dl_non_contending = 0;
309                 /*
310                  * If the timer handler is currently running and the
311                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
312                  * will see that dl_not_contending is not set, and
313                  * will not touch the rq's active utilization,
314                  * so we are still safe.
315                  */
316                 if (hrtimer_try_to_cancel(&dl_se->inactive_timer) == 1)
317                         put_task_struct(dl_task_of(dl_se));
318         } else {
319                 /*
320                  * Since "dl_non_contending" is not set, the
321                  * task's utilization has already been removed from
322                  * active utilization (either when the task blocked,
323                  * when the "inactive timer" fired).
324                  * So, add it back.
325                  */
326                 add_running_bw(dl_se, dl_rq);
327         }
328 }
329
330 static inline int is_leftmost(struct task_struct *p, struct dl_rq *dl_rq)
331 {
332         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
333
334         return dl_rq->root.rb_leftmost == &dl_se->rb_node;
335 }
336
337 void init_dl_bandwidth(struct dl_bandwidth *dl_b, u64 period, u64 runtime)
338 {
339         raw_spin_lock_init(&dl_b->dl_runtime_lock);
340         dl_b->dl_period = period;
341         dl_b->dl_runtime = runtime;
342 }
343
344 void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b)
345 {
346         raw_spin_lock_init(&dl_b->lock);
347         raw_spin_lock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
348         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF)
349                 dl_b->bw = -1;
350         else
351                 dl_b->bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
352         raw_spin_unlock(&def_dl_bandwidth.dl_runtime_lock);
353         dl_b->total_bw = 0;
354 }
355
356 void init_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
357 {
358         dl_rq->root = RB_ROOT_CACHED;
359
360 #ifdef CONFIG_SMP
361         /* zero means no -deadline tasks */
362         dl_rq->earliest_dl.curr = dl_rq->earliest_dl.next = 0;
363
364         dl_rq->dl_nr_migratory = 0;
365         dl_rq->overloaded = 0;
366         dl_rq->pushable_dl_tasks_root = RB_ROOT_CACHED;
367 #else
368         init_dl_bw(&dl_rq->dl_bw);
369 #endif
370
371         dl_rq->running_bw = 0;
372         dl_rq->this_bw = 0;
373         init_dl_rq_bw_ratio(dl_rq);
374 }
375
376 #ifdef CONFIG_SMP
377
378 static inline int dl_overloaded(struct rq *rq)
379 {
380         return atomic_read(&rq->rd->dlo_count);
381 }
382
383 static inline void dl_set_overload(struct rq *rq)
384 {
385         if (!rq->online)
386                 return;
387
388         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
389         /*
390          * Must be visible before the overload count is
391          * set (as in sched_rt.c).
392          *
393          * Matched by the barrier in pull_dl_task().
394          */
395         smp_wmb();
396         atomic_inc(&rq->rd->dlo_count);
397 }
398
399 static inline void dl_clear_overload(struct rq *rq)
400 {
401         if (!rq->online)
402                 return;
403
404         atomic_dec(&rq->rd->dlo_count);
405         cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->dlo_mask);
406 }
407
408 static void update_dl_migration(struct dl_rq *dl_rq)
409 {
410         if (dl_rq->dl_nr_migratory && dl_rq->dl_nr_running > 1) {
411                 if (!dl_rq->overloaded) {
412                         dl_set_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
413                         dl_rq->overloaded = 1;
414                 }
415         } else if (dl_rq->overloaded) {
416                 dl_clear_overload(rq_of_dl_rq(dl_rq));
417                 dl_rq->overloaded = 0;
418         }
419 }
420
421 static void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
422 {
423         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
424
425         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
426                 dl_rq->dl_nr_migratory++;
427
428         update_dl_migration(dl_rq);
429 }
430
431 static void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
432 {
433         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
434
435         if (p->nr_cpus_allowed > 1)
436                 dl_rq->dl_nr_migratory--;
437
438         update_dl_migration(dl_rq);
439 }
440
441 /*
442  * The list of pushable -deadline task is not a plist, like in
443  * sched_rt.c, it is an rb-tree with tasks ordered by deadline.
444  */
445 static void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
446 {
447         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
448         struct rb_node **link = &dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_root.rb_node;
449         struct rb_node *parent = NULL;
450         struct task_struct *entry;
451         bool leftmost = true;
452
453         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks));
454
455         while (*link) {
456                 parent = *link;
457                 entry = rb_entry(parent, struct task_struct,
458                                  pushable_dl_tasks);
459                 if (dl_entity_preempt(&p->dl, &entry->dl))
460                         link = &parent->rb_left;
461                 else {
462                         link = &parent->rb_right;
463                         leftmost = false;
464                 }
465         }
466
467         if (leftmost)
468                 dl_rq->earliest_dl.next = p->dl.deadline;
469
470         rb_link_node(&p->pushable_dl_tasks, parent, link);
471         rb_insert_color_cached(&p->pushable_dl_tasks,
472                                &dl_rq->pushable_dl_tasks_root, leftmost);
473 }
474
475 static void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
476 {
477         struct dl_rq *dl_rq = &rq->dl;
478
479         if (RB_EMPTY_NODE(&p->pushable_dl_tasks))
480                 return;
481
482         if (dl_rq->pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost == &p->pushable_dl_tasks) {
483                 struct rb_node *next_node;
484
485                 next_node = rb_next(&p->pushable_dl_tasks);
486                 if (next_node) {
487                         dl_rq->earliest_dl.next = rb_entry(next_node,
488                                 struct task_struct, pushable_dl_tasks)->dl.deadline;
489                 }
490         }
491
492         rb_erase_cached(&p->pushable_dl_tasks, &dl_rq->pushable_dl_tasks_root);
493         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
494 }
495
496 static inline int has_pushable_dl_tasks(struct rq *rq)
497 {
498         return !RB_EMPTY_ROOT(&rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_root);
499 }
500
501 static int push_dl_task(struct rq *rq);
502
503 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
504 {
505         return dl_task(prev);
506 }
507
508 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, dl_push_head);
509 static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, dl_pull_head);
510
511 static void push_dl_tasks(struct rq *);
512 static void pull_dl_task(struct rq *);
513
514 static inline void deadline_queue_push_tasks(struct rq *rq)
515 {
516         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
517                 return;
518
519         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(dl_push_head, rq->cpu), push_dl_tasks);
520 }
521
522 static inline void deadline_queue_pull_task(struct rq *rq)
523 {
524         queue_balance_callback(rq, &per_cpu(dl_pull_head, rq->cpu), pull_dl_task);
525 }
526
527 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq);
528
529 static struct rq *dl_task_offline_migration(struct rq *rq, struct task_struct *p)
530 {
531         struct rq *later_rq = NULL;
532
533         later_rq = find_lock_later_rq(p, rq);
534         if (!later_rq) {
535                 int cpu;
536
537                 /*
538                  * If we cannot preempt any rq, fall back to pick any
539                  * online CPU:
540                  */
541                 cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, p->cpus_ptr);
542                 if (cpu >= nr_cpu_ids) {
543                         /*
544                          * Failed to find any suitable CPU.
545                          * The task will never come back!
546                          */
547                         BUG_ON(dl_bandwidth_enabled());
548
549                         /*
550                          * If admission control is disabled we
551                          * try a little harder to let the task
552                          * run.
553                          */
554                         cpu = cpumask_any(cpu_active_mask);
555                 }
556                 later_rq = cpu_rq(cpu);
557                 double_lock_balance(rq, later_rq);
558         }
559
560         set_task_cpu(p, later_rq->cpu);
561         double_unlock_balance(later_rq, rq);
562
563         return later_rq;
564 }
565
566 #else
567
568 static inline
569 void enqueue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
570 {
571 }
572
573 static inline
574 void dequeue_pushable_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
575 {
576 }
577
578 static inline
579 void inc_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
580 {
581 }
582
583 static inline
584 void dec_dl_migration(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
585 {
586 }
587
588 static inline bool need_pull_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
589 {
590         return false;
591 }
592
593 static inline void pull_dl_task(struct rq *rq)
594 {
595 }
596
597 static inline void deadline_queue_push_tasks(struct rq *rq)
598 {
599 }
600
601 static inline void deadline_queue_pull_task(struct rq *rq)
602 {
603 }
604 #endif /* CONFIG_SMP */
605
606 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
607 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
608 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
609
610 /*
611  * We are being explicitly informed that a new instance is starting,
612  * and this means that:
613  *  - the absolute deadline of the entity has to be placed at
614  *    current time + relative deadline;
615  *  - the runtime of the entity has to be set to the maximum value.
616  *
617  * The capability of specifying such event is useful whenever a -deadline
618  * entity wants to (try to!) synchronize its behaviour with the scheduler's
619  * one, and to (try to!) reconcile itself with its own scheduling
620  * parameters.
621  */
622 static inline void setup_new_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
623 {
624         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
625         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
626
627         WARN_ON(dl_se->dl_boosted);
628         WARN_ON(dl_time_before(rq_clock(rq), dl_se->deadline));
629
630         /*
631          * We are racing with the deadline timer. So, do nothing because
632          * the deadline timer handler will take care of properly recharging
633          * the runtime and postponing the deadline
634          */
635         if (dl_se->dl_throttled)
636                 return;
637
638         /*
639          * We use the regular wall clock time to set deadlines in the
640          * future; in fact, we must consider execution overheads (time
641          * spent on hardirq context, etc.).
642          */
643         dl_se->deadline = rq_clock(rq) + dl_se->dl_deadline;
644         dl_se->runtime = dl_se->dl_runtime;
645 }
646
647 /*
648  * Pure Earliest Deadline First (EDF) scheduling does not deal with the
649  * possibility of a entity lasting more than what it declared, and thus
650  * exhausting its runtime.
651  *
652  * Here we are interested in making runtime overrun possible, but we do
653  * not want a entity which is misbehaving to affect the scheduling of all
654  * other entities.
655  * Therefore, a budgeting strategy called Constant Bandwidth Server (CBS)
656  * is used, in order to confine each entity within its own bandwidth.
657  *
658  * This function deals exactly with that, and ensures that when the runtime
659  * of a entity is replenished, its deadline is also postponed. That ensures
660  * the overrunning entity can't interfere with other entity in the system and
661  * can't make them miss their deadlines. Reasons why this kind of overruns
662  * could happen are, typically, a entity voluntarily trying to overcome its
663  * runtime, or it just underestimated it during sched_setattr().
664  */
665 static void replenish_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
666                                 struct sched_dl_entity *pi_se)
667 {
668         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
669         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
670
671         BUG_ON(pi_se->dl_runtime <= 0);
672
673         /*
674          * This could be the case for a !-dl task that is boosted.
675          * Just go with full inherited parameters.
676          */
677         if (dl_se->dl_deadline == 0) {
678                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
679                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
680         }
681
682         if (dl_se->dl_yielded && dl_se->runtime > 0)
683                 dl_se->runtime = 0;
684
685         /*
686          * We keep moving the deadline away until we get some
687          * available runtime for the entity. This ensures correct
688          * handling of situations where the runtime overrun is
689          * arbitrary large.
690          */
691         while (dl_se->runtime <= 0) {
692                 dl_se->deadline += pi_se->dl_period;
693                 dl_se->runtime += pi_se->dl_runtime;
694         }
695
696         /*
697          * At this point, the deadline really should be "in
698          * the future" with respect to rq->clock. If it's
699          * not, we are, for some reason, lagging too much!
700          * Anyway, after having warn userspace abut that,
701          * we still try to keep the things running by
702          * resetting the deadline and the budget of the
703          * entity.
704          */
705         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq))) {
706                 printk_deferred_once("sched: DL replenish lagged too much\n");
707                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
708                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
709         }
710
711         if (dl_se->dl_yielded)
712                 dl_se->dl_yielded = 0;
713         if (dl_se->dl_throttled)
714                 dl_se->dl_throttled = 0;
715 }
716
717 /*
718  * Here we check if --at time t-- an entity (which is probably being
719  * [re]activated or, in general, enqueued) can use its remaining runtime
720  * and its current deadline _without_ exceeding the bandwidth it is
721  * assigned (function returns true if it can't). We are in fact applying
722  * one of the CBS rules: when a task wakes up, if the residual runtime
723  * over residual deadline fits within the allocated bandwidth, then we
724  * can keep the current (absolute) deadline and residual budget without
725  * disrupting the schedulability of the system. Otherwise, we should
726  * refill the runtime and set the deadline a period in the future,
727  * because keeping the current (absolute) deadline of the task would
728  * result in breaking guarantees promised to other tasks (refer to
729  * Documentation/scheduler/sched-deadline.rst for more information).
730  *
731  * This function returns true if:
732  *
733  *   runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_deadline ,
734  *
735  * IOW we can't recycle current parameters.
736  *
737  * Notice that the bandwidth check is done against the deadline. For
738  * task with deadline equal to period this is the same of using
739  * dl_period instead of dl_deadline in the equation above.
740  */
741 static bool dl_entity_overflow(struct sched_dl_entity *dl_se,
742                                struct sched_dl_entity *pi_se, u64 t)
743 {
744         u64 left, right;
745
746         /*
747          * left and right are the two sides of the equation above,
748          * after a bit of shuffling to use multiplications instead
749          * of divisions.
750          *
751          * Note that none of the time values involved in the two
752          * multiplications are absolute: dl_deadline and dl_runtime
753          * are the relative deadline and the maximum runtime of each
754          * instance, runtime is the runtime left for the last instance
755          * and (deadline - t), since t is rq->clock, is the time left
756          * to the (absolute) deadline. Even if overflowing the u64 type
757          * is very unlikely to occur in both cases, here we scale down
758          * as we want to avoid that risk at all. Scaling down by 10
759          * means that we reduce granularity to 1us. We are fine with it,
760          * since this is only a true/false check and, anyway, thinking
761          * of anything below microseconds resolution is actually fiction
762          * (but still we want to give the user that illusion >;).
763          */
764         left = (pi_se->dl_deadline >> DL_SCALE) * (dl_se->runtime >> DL_SCALE);
765         right = ((dl_se->deadline - t) >> DL_SCALE) *
766                 (pi_se->dl_runtime >> DL_SCALE);
767
768         return dl_time_before(right, left);
769 }
770
771 /*
772  * Revised wakeup rule [1]: For self-suspending tasks, rather then
773  * re-initializing task's runtime and deadline, the revised wakeup
774  * rule adjusts the task's runtime to avoid the task to overrun its
775  * density.
776  *
777  * Reasoning: a task may overrun the density if:
778  *    runtime / (deadline - t) > dl_runtime / dl_deadline
779  *
780  * Therefore, runtime can be adjusted to:
781  *     runtime = (dl_runtime / dl_deadline) * (deadline - t)
782  *
783  * In such way that runtime will be equal to the maximum density
784  * the task can use without breaking any rule.
785  *
786  * [1] Luca Abeni, Giuseppe Lipari, and Juri Lelli. 2015. Constant
787  * bandwidth server revisited. SIGBED Rev. 11, 4 (January 2015), 19-24.
788  */
789 static void
790 update_dl_revised_wakeup(struct sched_dl_entity *dl_se, struct rq *rq)
791 {
792         u64 laxity = dl_se->deadline - rq_clock(rq);
793
794         /*
795          * If the task has deadline < period, and the deadline is in the past,
796          * it should already be throttled before this check.
797          *
798          * See update_dl_entity() comments for further details.
799          */
800         WARN_ON(dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)));
801
802         dl_se->runtime = (dl_se->dl_density * laxity) >> BW_SHIFT;
803 }
804
805 /*
806  * Regarding the deadline, a task with implicit deadline has a relative
807  * deadline == relative period. A task with constrained deadline has a
808  * relative deadline <= relative period.
809  *
810  * We support constrained deadline tasks. However, there are some restrictions
811  * applied only for tasks which do not have an implicit deadline. See
812  * update_dl_entity() to know more about such restrictions.
813  *
814  * The dl_is_implicit() returns true if the task has an implicit deadline.
815  */
816 static inline bool dl_is_implicit(struct sched_dl_entity *dl_se)
817 {
818         return dl_se->dl_deadline == dl_se->dl_period;
819 }
820
821 /*
822  * When a deadline entity is placed in the runqueue, its runtime and deadline
823  * might need to be updated. This is done by a CBS wake up rule. There are two
824  * different rules: 1) the original CBS; and 2) the Revisited CBS.
825  *
826  * When the task is starting a new period, the Original CBS is used. In this
827  * case, the runtime is replenished and a new absolute deadline is set.
828  *
829  * When a task is queued before the begin of the next period, using the
830  * remaining runtime and deadline could make the entity to overflow, see
831  * dl_entity_overflow() to find more about runtime overflow. When such case
832  * is detected, the runtime and deadline need to be updated.
833  *
834  * If the task has an implicit deadline, i.e., deadline == period, the Original
835  * CBS is applied. the runtime is replenished and a new absolute deadline is
836  * set, as in the previous cases.
837  *
838  * However, the Original CBS does not work properly for tasks with
839  * deadline < period, which are said to have a constrained deadline. By
840  * applying the Original CBS, a constrained deadline task would be able to run
841  * runtime/deadline in a period. With deadline < period, the task would
842  * overrun the runtime/period allowed bandwidth, breaking the admission test.
843  *
844  * In order to prevent this misbehave, the Revisited CBS is used for
845  * constrained deadline tasks when a runtime overflow is detected. In the
846  * Revisited CBS, rather than replenishing & setting a new absolute deadline,
847  * the remaining runtime of the task is reduced to avoid runtime overflow.
848  * Please refer to the comments update_dl_revised_wakeup() function to find
849  * more about the Revised CBS rule.
850  */
851 static void update_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
852                              struct sched_dl_entity *pi_se)
853 {
854         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
855         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
856
857         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) ||
858             dl_entity_overflow(dl_se, pi_se, rq_clock(rq))) {
859
860                 if (unlikely(!dl_is_implicit(dl_se) &&
861                              !dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) &&
862                              !dl_se->dl_boosted)){
863                         update_dl_revised_wakeup(dl_se, rq);
864                         return;
865                 }
866
867                 dl_se->deadline = rq_clock(rq) + pi_se->dl_deadline;
868                 dl_se->runtime = pi_se->dl_runtime;
869         }
870 }
871
872 static inline u64 dl_next_period(struct sched_dl_entity *dl_se)
873 {
874         return dl_se->deadline - dl_se->dl_deadline + dl_se->dl_period;
875 }
876
877 /*
878  * If the entity depleted all its runtime, and if we want it to sleep
879  * while waiting for some new execution time to become available, we
880  * set the bandwidth replenishment timer to the replenishment instant
881  * and try to activate it.
882  *
883  * Notice that it is important for the caller to know if the timer
884  * actually started or not (i.e., the replenishment instant is in
885  * the future or in the past).
886  */
887 static int start_dl_timer(struct task_struct *p)
888 {
889         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
890         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
891         struct rq *rq = task_rq(p);
892         ktime_t now, act;
893         s64 delta;
894
895         lockdep_assert_held(&rq->lock);
896
897         /*
898          * We want the timer to fire at the deadline, but considering
899          * that it is actually coming from rq->clock and not from
900          * hrtimer's time base reading.
901          */
902         act = ns_to_ktime(dl_next_period(dl_se));
903         now = hrtimer_cb_get_time(timer);
904         delta = ktime_to_ns(now) - rq_clock(rq);
905         act = ktime_add_ns(act, delta);
906
907         /*
908          * If the expiry time already passed, e.g., because the value
909          * chosen as the deadline is too small, don't even try to
910          * start the timer in the past!
911          */
912         if (ktime_us_delta(act, now) < 0)
913                 return 0;
914
915         /*
916          * !enqueued will guarantee another callback; even if one is already in
917          * progress. This ensures a balanced {get,put}_task_struct().
918          *
919          * The race against __run_timer() clearing the enqueued state is
920          * harmless because we're holding task_rq()->lock, therefore the timer
921          * expiring after we've done the check will wait on its task_rq_lock()
922          * and observe our state.
923          */
924         if (!hrtimer_is_queued(timer)) {
925                 get_task_struct(p);
926                 hrtimer_start(timer, act, HRTIMER_MODE_ABS);
927         }
928
929         return 1;
930 }
931
932 /*
933  * This is the bandwidth enforcement timer callback. If here, we know
934  * a task is not on its dl_rq, since the fact that the timer was running
935  * means the task is throttled and needs a runtime replenishment.
936  *
937  * However, what we actually do depends on the fact the task is active,
938  * (it is on its rq) or has been removed from there by a call to
939  * dequeue_task_dl(). In the former case we must issue the runtime
940  * replenishment and add the task back to the dl_rq; in the latter, we just
941  * do nothing but clearing dl_throttled, so that runtime and deadline
942  * updating (and the queueing back to dl_rq) will be done by the
943  * next call to enqueue_task_dl().
944  */
945 static enum hrtimer_restart dl_task_timer(struct hrtimer *timer)
946 {
947         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
948                                                      struct sched_dl_entity,
949                                                      dl_timer);
950         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
951         struct rq_flags rf;
952         struct rq *rq;
953
954         rq = task_rq_lock(p, &rf);
955
956         /*
957          * The task might have changed its scheduling policy to something
958          * different than SCHED_DEADLINE (through switched_from_dl()).
959          */
960         if (!dl_task(p))
961                 goto unlock;
962
963         /*
964          * The task might have been boosted by someone else and might be in the
965          * boosting/deboosting path, its not throttled.
966          */
967         if (dl_se->dl_boosted)
968                 goto unlock;
969
970         /*
971          * Spurious timer due to start_dl_timer() race; or we already received
972          * a replenishment from rt_mutex_setprio().
973          */
974         if (!dl_se->dl_throttled)
975                 goto unlock;
976
977         sched_clock_tick();
978         update_rq_clock(rq);
979
980         /*
981          * If the throttle happened during sched-out; like:
982          *
983          *   schedule()
984          *     deactivate_task()
985          *       dequeue_task_dl()
986          *         update_curr_dl()
987          *           start_dl_timer()
988          *         __dequeue_task_dl()
989          *     prev->on_rq = 0;
990          *
991          * We can be both throttled and !queued. Replenish the counter
992          * but do not enqueue -- wait for our wakeup to do that.
993          */
994         if (!task_on_rq_queued(p)) {
995                 replenish_dl_entity(dl_se, dl_se);
996                 goto unlock;
997         }
998
999 #ifdef CONFIG_SMP
1000         if (unlikely(!rq->online)) {
1001                 /*
1002                  * If the runqueue is no longer available, migrate the
1003                  * task elsewhere. This necessarily changes rq.
1004                  */
1005                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1006                 rq = dl_task_offline_migration(rq, p);
1007                 rf.cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1008                 update_rq_clock(rq);
1009
1010                 /*
1011                  * Now that the task has been migrated to the new RQ and we
1012                  * have that locked, proceed as normal and enqueue the task
1013                  * there.
1014                  */
1015         }
1016 #endif
1017
1018         enqueue_task_dl(rq, p, ENQUEUE_REPLENISH);
1019         if (dl_task(rq->curr))
1020                 check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
1021         else
1022                 resched_curr(rq);
1023
1024 #ifdef CONFIG_SMP
1025         /*
1026          * Queueing this task back might have overloaded rq, check if we need
1027          * to kick someone away.
1028          */
1029         if (has_pushable_dl_tasks(rq)) {
1030                 /*
1031                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its safe to drop
1032                  * rq->lock.
1033                  */
1034                 rq_unpin_lock(rq, &rf);
1035                 push_dl_task(rq);
1036                 rq_repin_lock(rq, &rf);
1037         }
1038 #endif
1039
1040 unlock:
1041         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1042
1043         /*
1044          * This can free the task_struct, including this hrtimer, do not touch
1045          * anything related to that after this.
1046          */
1047         put_task_struct(p);
1048
1049         return HRTIMER_NORESTART;
1050 }
1051
1052 void init_dl_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
1053 {
1054         struct hrtimer *timer = &dl_se->dl_timer;
1055
1056         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1057         timer->function = dl_task_timer;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * During the activation, CBS checks if it can reuse the current task's
1062  * runtime and period. If the deadline of the task is in the past, CBS
1063  * cannot use the runtime, and so it replenishes the task. This rule
1064  * works fine for implicit deadline tasks (deadline == period), and the
1065  * CBS was designed for implicit deadline tasks. However, a task with
1066  * constrained deadline (deadine < period) might be awakened after the
1067  * deadline, but before the next period. In this case, replenishing the
1068  * task would allow it to run for runtime / deadline. As in this case
1069  * deadline < period, CBS enables a task to run for more than the
1070  * runtime / period. In a very loaded system, this can cause a domino
1071  * effect, making other tasks miss their deadlines.
1072  *
1073  * To avoid this problem, in the activation of a constrained deadline
1074  * task after the deadline but before the next period, throttle the
1075  * task and set the replenishing timer to the begin of the next period,
1076  * unless it is boosted.
1077  */
1078 static inline void dl_check_constrained_dl(struct sched_dl_entity *dl_se)
1079 {
1080         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
1081         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq_of_se(dl_se));
1082
1083         if (dl_time_before(dl_se->deadline, rq_clock(rq)) &&
1084             dl_time_before(rq_clock(rq), dl_next_period(dl_se))) {
1085                 if (unlikely(dl_se->dl_boosted || !start_dl_timer(p)))
1086                         return;
1087                 dl_se->dl_throttled = 1;
1088                 if (dl_se->runtime > 0)
1089                         dl_se->runtime = 0;
1090         }
1091 }
1092
1093 static
1094 int dl_runtime_exceeded(struct sched_dl_entity *dl_se)
1095 {
1096         return (dl_se->runtime <= 0);
1097 }
1098
1099 extern bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq);
1100
1101 /*
1102  * This function implements the GRUB accounting rule:
1103  * according to the GRUB reclaiming algorithm, the runtime is
1104  * not decreased as "dq = -dt", but as
1105  * "dq = -max{u / Umax, (1 - Uinact - Uextra)} dt",
1106  * where u is the utilization of the task, Umax is the maximum reclaimable
1107  * utilization, Uinact is the (per-runqueue) inactive utilization, computed
1108  * as the difference between the "total runqueue utilization" and the
1109  * runqueue active utilization, and Uextra is the (per runqueue) extra
1110  * reclaimable utilization.
1111  * Since rq->dl.running_bw and rq->dl.this_bw contain utilizations
1112  * multiplied by 2^BW_SHIFT, the result has to be shifted right by
1113  * BW_SHIFT.
1114  * Since rq->dl.bw_ratio contains 1 / Umax multipled by 2^RATIO_SHIFT,
1115  * dl_bw is multiped by rq->dl.bw_ratio and shifted right by RATIO_SHIFT.
1116  * Since delta is a 64 bit variable, to have an overflow its value
1117  * should be larger than 2^(64 - 20 - 8), which is more than 64 seconds.
1118  * So, overflow is not an issue here.
1119  */
1120 static u64 grub_reclaim(u64 delta, struct rq *rq, struct sched_dl_entity *dl_se)
1121 {
1122         u64 u_inact = rq->dl.this_bw - rq->dl.running_bw; /* Utot - Uact */
1123         u64 u_act;
1124         u64 u_act_min = (dl_se->dl_bw * rq->dl.bw_ratio) >> RATIO_SHIFT;
1125
1126         /*
1127          * Instead of computing max{u * bw_ratio, (1 - u_inact - u_extra)},
1128          * we compare u_inact + rq->dl.extra_bw with
1129          * 1 - (u * rq->dl.bw_ratio >> RATIO_SHIFT), because
1130          * u_inact + rq->dl.extra_bw can be larger than
1131          * 1 * (so, 1 - u_inact - rq->dl.extra_bw would be negative
1132          * leading to wrong results)
1133          */
1134         if (u_inact + rq->dl.extra_bw > BW_UNIT - u_act_min)
1135                 u_act = u_act_min;
1136         else
1137                 u_act = BW_UNIT - u_inact - rq->dl.extra_bw;
1138
1139         return (delta * u_act) >> BW_SHIFT;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * Update the current task's runtime statistics (provided it is still
1144  * a -deadline task and has not been removed from the dl_rq).
1145  */
1146 static void update_curr_dl(struct rq *rq)
1147 {
1148         struct task_struct *curr = rq->curr;
1149         struct sched_dl_entity *dl_se = &curr->dl;
1150         u64 delta_exec, scaled_delta_exec;
1151         int cpu = cpu_of(rq);
1152         u64 now;
1153
1154         if (!dl_task(curr) || !on_dl_rq(dl_se))
1155                 return;
1156
1157         /*
1158          * Consumed budget is computed considering the time as
1159          * observed by schedulable tasks (excluding time spent
1160          * in hardirq context, etc.). Deadlines are instead
1161          * computed using hard walltime. This seems to be the more
1162          * natural solution, but the full ramifications of this
1163          * approach need further study.
1164          */
1165         now = rq_clock_task(rq);
1166         delta_exec = now - curr->se.exec_start;
1167         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0)) {
1168                 if (unlikely(dl_se->dl_yielded))
1169                         goto throttle;
1170                 return;
1171         }
1172
1173         schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
1174                       max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
1175
1176         curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
1177         account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
1178
1179         curr->se.exec_start = now;
1180         cgroup_account_cputime(curr, delta_exec);
1181
1182         if (dl_entity_is_special(dl_se))
1183                 return;
1184
1185         /*
1186          * For tasks that participate in GRUB, we implement GRUB-PA: the
1187          * spare reclaimed bandwidth is used to clock down frequency.
1188          *
1189          * For the others, we still need to scale reservation parameters
1190          * according to current frequency and CPU maximum capacity.
1191          */
1192         if (unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_RECLAIM)) {
1193                 scaled_delta_exec = grub_reclaim(delta_exec,
1194                                                  rq,
1195                                                  &curr->dl);
1196         } else {
1197                 unsigned long scale_freq = arch_scale_freq_capacity(cpu);
1198                 unsigned long scale_cpu = arch_scale_cpu_capacity(cpu);
1199
1200                 scaled_delta_exec = cap_scale(delta_exec, scale_freq);
1201                 scaled_delta_exec = cap_scale(scaled_delta_exec, scale_cpu);
1202         }
1203
1204         dl_se->runtime -= scaled_delta_exec;
1205
1206 throttle:
1207         if (dl_runtime_exceeded(dl_se) || dl_se->dl_yielded) {
1208                 dl_se->dl_throttled = 1;
1209
1210                 /* If requested, inform the user about runtime overruns. */
1211                 if (dl_runtime_exceeded(dl_se) &&
1212                     (dl_se->flags & SCHED_FLAG_DL_OVERRUN))
1213                         dl_se->dl_overrun = 1;
1214
1215                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
1216                 if (unlikely(dl_se->dl_boosted || !start_dl_timer(curr)))
1217                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
1218
1219                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
1220                         resched_curr(rq);
1221         }
1222
1223         /*
1224          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
1225          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
1226          * would be able to exceed the shared quota.
1227          *
1228          * Account to the root rt group for now.
1229          *
1230          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
1231          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
1232          * out before that can happen.
1233          */
1234         if (rt_bandwidth_enabled()) {
1235                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
1236
1237                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
1238                 /*
1239                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
1240                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
1241                  * bandwidth is relevant.
1242                  */
1243                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
1244                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
1245                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
1246         }
1247 }
1248
1249 static enum hrtimer_restart inactive_task_timer(struct hrtimer *timer)
1250 {
1251         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
1252                                                      struct sched_dl_entity,
1253                                                      inactive_timer);
1254         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
1255         struct rq_flags rf;
1256         struct rq *rq;
1257
1258         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1259
1260         sched_clock_tick();
1261         update_rq_clock(rq);
1262
1263         if (!dl_task(p) || p->state == TASK_DEAD) {
1264                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1265
1266                 if (p->state == TASK_DEAD && dl_se->dl_non_contending) {
1267                         sub_running_bw(&p->dl, dl_rq_of_se(&p->dl));
1268                         sub_rq_bw(&p->dl, dl_rq_of_se(&p->dl));
1269                         dl_se->dl_non_contending = 0;
1270                 }
1271
1272                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1273                 __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
1274                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1275                 __dl_clear_params(p);
1276
1277                 goto unlock;
1278         }
1279         if (dl_se->dl_non_contending == 0)
1280                 goto unlock;
1281
1282         sub_running_bw(dl_se, &rq->dl);
1283         dl_se->dl_non_contending = 0;
1284 unlock:
1285         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1286         put_task_struct(p);
1287
1288         return HRTIMER_NORESTART;
1289 }
1290
1291 void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
1292 {
1293         struct hrtimer *timer = &dl_se->inactive_timer;
1294
1295         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1296         timer->function = inactive_task_timer;
1297 }
1298
1299 #ifdef CONFIG_SMP
1300
1301 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
1302 {
1303         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
1304
1305         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
1306             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
1307                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
1308                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline);
1309         }
1310 }
1311
1312 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
1313 {
1314         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
1315
1316         /*
1317          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
1318          * task we must recompute them.
1319          */
1320         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
1321                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
1322                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
1323                 cpudl_clear(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1324         } else {
1325                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->root.rb_leftmost;
1326                 struct sched_dl_entity *entry;
1327
1328                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
1329                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
1330                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline);
1331         }
1332 }
1333
1334 #else
1335
1336 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
1337 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
1338
1339 #endif /* CONFIG_SMP */
1340
1341 static inline
1342 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
1343 {
1344         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
1345         u64 deadline = dl_se->deadline;
1346
1347         WARN_ON(!dl_prio(prio));
1348         dl_rq->dl_nr_running++;
1349         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
1350
1351         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
1352         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
1353 }
1354
1355 static inline
1356 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
1357 {
1358         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
1359
1360         WARN_ON(!dl_prio(prio));
1361         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
1362         dl_rq->dl_nr_running--;
1363         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
1364
1365         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
1366         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
1367 }
1368
1369 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1370 {
1371         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
1372         struct rb_node **link = &dl_rq->root.rb_root.rb_node;
1373         struct rb_node *parent = NULL;
1374         struct sched_dl_entity *entry;
1375         int leftmost = 1;
1376
1377         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
1378
1379         while (*link) {
1380                 parent = *link;
1381                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
1382                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
1383                         link = &parent->rb_left;
1384                 else {
1385                         link = &parent->rb_right;
1386                         leftmost = 0;
1387                 }
1388         }
1389
1390         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
1391         rb_insert_color_cached(&dl_se->rb_node, &dl_rq->root, leftmost);
1392
1393         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
1394 }
1395
1396 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1397 {
1398         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
1399
1400         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
1401                 return;
1402
1403         rb_erase_cached(&dl_se->rb_node, &dl_rq->root);
1404         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
1405
1406         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
1407 }
1408
1409 static void
1410 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
1411                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
1412 {
1413         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
1414
1415         /*
1416          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
1417          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
1418          * we want a replenishment of its runtime.
1419          */
1420         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1421                 task_contending(dl_se, flags);
1422                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
1423         } else if (flags & ENQUEUE_REPLENISH) {
1424                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
1425         } else if ((flags & ENQUEUE_RESTORE) &&
1426                   dl_time_before(dl_se->deadline,
1427                                  rq_clock(rq_of_dl_rq(dl_rq_of_se(dl_se))))) {
1428                 setup_new_dl_entity(dl_se);
1429         }
1430
1431         __enqueue_dl_entity(dl_se);
1432 }
1433
1434 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1435 {
1436         __dequeue_dl_entity(dl_se);
1437 }
1438
1439 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1440 {
1441         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
1442         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
1443
1444         /*
1445          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter task if:
1446          * - we have a top pi-waiter which is a SCHED_DEADLINE task AND
1447          * - our dl_boosted is set (i.e. the pi-waiter's (absolute) deadline is
1448          *   smaller than our deadline OR we are a !SCHED_DEADLINE task getting
1449          *   boosted due to a SCHED_DEADLINE pi-waiter).
1450          * Otherwise we keep our runtime and deadline.
1451          */
1452         if (pi_task && dl_prio(pi_task->normal_prio) && p->dl.dl_boosted) {
1453                 pi_se = &pi_task->dl;
1454         } else if (!dl_prio(p->normal_prio)) {
1455                 /*
1456                  * Special case in which we have a !SCHED_DEADLINE task
1457                  * that is going to be deboosted, but exceeds its
1458                  * runtime while doing so. No point in replenishing
1459                  * it, as it's going to return back to its original
1460                  * scheduling class after this.
1461                  */
1462                 BUG_ON(!p->dl.dl_boosted || flags != ENQUEUE_REPLENISH);
1463                 return;
1464         }
1465
1466         /*
1467          * Check if a constrained deadline task was activated
1468          * after the deadline but before the next period.
1469          * If that is the case, the task will be throttled and
1470          * the replenishment timer will be set to the next period.
1471          */
1472         if (!p->dl.dl_throttled && !dl_is_implicit(&p->dl))
1473                 dl_check_constrained_dl(&p->dl);
1474
1475         if (p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING || flags & ENQUEUE_RESTORE) {
1476                 add_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1477                 add_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1478         }
1479
1480         /*
1481          * If p is throttled, we do not enqueue it. In fact, if it exhausted
1482          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
1483          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
1484          * run yet) will take care of this.
1485          * However, the active utilization does not depend on the fact
1486          * that the task is on the runqueue or not (but depends on the
1487          * task's state - in GRUB parlance, "inactive" vs "active contending").
1488          * In other words, even if a task is throttled its utilization must
1489          * be counted in the active utilization; hence, we need to call
1490          * add_running_bw().
1491          */
1492         if (p->dl.dl_throttled && !(flags & ENQUEUE_REPLENISH)) {
1493                 if (flags & ENQUEUE_WAKEUP)
1494                         task_contending(&p->dl, flags);
1495
1496                 return;
1497         }
1498
1499         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
1500
1501         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1502                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1503 }
1504
1505 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1506 {
1507         dequeue_dl_entity(&p->dl);
1508         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1509 }
1510
1511 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1512 {
1513         update_curr_dl(rq);
1514         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
1515
1516         if (p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING || flags & DEQUEUE_SAVE) {
1517                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1518                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1519         }
1520
1521         /*
1522          * This check allows to start the inactive timer (or to immediately
1523          * decrease the active utilization, if needed) in two cases:
1524          * when the task blocks and when it is terminating
1525          * (p->state == TASK_DEAD). We can handle the two cases in the same
1526          * way, because from GRUB's point of view the same thing is happening
1527          * (the task moves from "active contending" to "active non contending"
1528          * or "inactive")
1529          */
1530         if (flags & DEQUEUE_SLEEP)
1531                 task_non_contending(p);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
1536  *
1537  *   get off from the CPU until our next instance, with
1538  *   a new runtime. This is of little use now, since we
1539  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
1540  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
1541  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
1542  *   is available for other task instances to use it.
1543  */
1544 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
1545 {
1546         /*
1547          * We make the task go to sleep until its current deadline by
1548          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
1549          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
1550          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
1551          */
1552         rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
1553
1554         update_rq_clock(rq);
1555         update_curr_dl(rq);
1556         /*
1557          * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
1558          * so we don't do microscopic update in schedule()
1559          * and double the fastpath cost.
1560          */
1561         rq_clock_skip_update(rq);
1562 }
1563
1564 #ifdef CONFIG_SMP
1565
1566 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
1567
1568 static int
1569 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
1570 {
1571         struct task_struct *curr;
1572         struct rq *rq;
1573
1574         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE)
1575                 goto out;
1576
1577         rq = cpu_rq(cpu);
1578
1579         rcu_read_lock();
1580         curr = READ_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
1581
1582         /*
1583          * If we are dealing with a -deadline task, we must
1584          * decide where to wake it up.
1585          * If it has a later deadline and the current task
1586          * on this rq can't move (provided the waking task
1587          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
1588          * other hand, if it has a shorter deadline, we
1589          * try to make it stay here, it might be important.
1590          */
1591         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
1592             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1593              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
1594             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
1595                 int target = find_later_rq(p);
1596
1597                 if (target != -1 &&
1598                                 (dl_time_before(p->dl.deadline,
1599                                         cpu_rq(target)->dl.earliest_dl.curr) ||
1600                                 (cpu_rq(target)->dl.dl_nr_running == 0)))
1601                         cpu = target;
1602         }
1603         rcu_read_unlock();
1604
1605 out:
1606         return cpu;
1607 }
1608
1609 static void migrate_task_rq_dl(struct task_struct *p, int new_cpu __maybe_unused)
1610 {
1611         struct rq *rq;
1612
1613         if (p->state != TASK_WAKING)
1614                 return;
1615
1616         rq = task_rq(p);
1617         /*
1618          * Since p->state == TASK_WAKING, set_task_cpu() has been called
1619          * from try_to_wake_up(). Hence, p->pi_lock is locked, but
1620          * rq->lock is not... So, lock it
1621          */
1622         raw_spin_lock(&rq->lock);
1623         if (p->dl.dl_non_contending) {
1624                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1625                 p->dl.dl_non_contending = 0;
1626                 /*
1627                  * If the timer handler is currently running and the
1628                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
1629                  * will see that dl_not_contending is not set, and
1630                  * will not touch the rq's active utilization,
1631                  * so we are still safe.
1632                  */
1633                 if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
1634                         put_task_struct(p);
1635         }
1636         sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1637         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1638 }
1639
1640 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1641 {
1642         /*
1643          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
1644          * let's hope p can move out.
1645          */
1646         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
1647             !cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL))
1648                 return;
1649
1650         /*
1651          * p is migratable, so let's not schedule it and
1652          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
1653          */
1654         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
1655             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL))
1656                 return;
1657
1658         resched_curr(rq);
1659 }
1660
1661 #endif /* CONFIG_SMP */
1662
1663 /*
1664  * Only called when both the current and waking task are -deadline
1665  * tasks.
1666  */
1667 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1668                                   int flags)
1669 {
1670         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
1671                 resched_curr(rq);
1672                 return;
1673         }
1674
1675 #ifdef CONFIG_SMP
1676         /*
1677          * In the unlikely case current and p have the same deadline
1678          * let us try to decide what's the best thing to do...
1679          */
1680         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
1681             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
1682                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
1683 #endif /* CONFIG_SMP */
1684 }
1685
1686 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1687 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1688 {
1689         hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1690 }
1691 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1692 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1693 {
1694 }
1695 #endif
1696
1697 static inline void set_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1698 {
1699         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1700
1701         /* You can't push away the running task */
1702         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1703 }
1704
1705 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1706                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1707 {
1708         struct rb_node *left = rb_first_cached(&dl_rq->root);
1709
1710         if (!left)
1711                 return NULL;
1712
1713         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1714 }
1715
1716 static struct task_struct *
1717 pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
1718 {
1719         struct sched_dl_entity *dl_se;
1720         struct task_struct *p;
1721         struct dl_rq *dl_rq;
1722
1723         dl_rq = &rq->dl;
1724
1725         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1726                 /*
1727                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1728                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1729                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we're
1730                  * being very careful to re-start the picking loop.
1731                  */
1732                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1733                 pull_dl_task(rq);
1734                 rq_repin_lock(rq, rf);
1735                 /*
1736                  * pull_dl_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1737                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1738                  * re-start task selection.
1739                  */
1740                 if (rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop))
1741                         return RETRY_TASK;
1742         }
1743
1744         /*
1745          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1746          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1747          */
1748         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1749                 update_curr_dl(rq);
1750
1751         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1752                 return NULL;
1753
1754         put_prev_task(rq, prev);
1755
1756         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1757         BUG_ON(!dl_se);
1758
1759         p = dl_task_of(dl_se);
1760
1761         set_next_task(rq, p);
1762
1763         if (hrtick_enabled(rq))
1764                 start_hrtick_dl(rq, p);
1765
1766         deadline_queue_push_tasks(rq);
1767
1768         if (rq->curr->sched_class != &dl_sched_class)
1769                 update_dl_rq_load_avg(rq_clock_pelt(rq), rq, 0);
1770
1771         return p;
1772 }
1773
1774 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1775 {
1776         update_curr_dl(rq);
1777
1778         update_dl_rq_load_avg(rq_clock_pelt(rq), rq, 1);
1779         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1780                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1781 }
1782
1783 /*
1784  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class.
1785  *
1786  * NOTE: This function can be called remotely by the tick offload that
1787  * goes along full dynticks. Therefore no local assumption can be made
1788  * and everything must be accessed through the @rq and @curr passed in
1789  * parameters.
1790  */
1791 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1792 {
1793         update_curr_dl(rq);
1794
1795         update_dl_rq_load_avg(rq_clock_pelt(rq), rq, 1);
1796         /*
1797          * Even when we have runtime, update_curr_dl() might have resulted in us
1798          * not being the leftmost task anymore. In that case NEED_RESCHED will
1799          * be set and schedule() will start a new hrtick for the next task.
1800          */
1801         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0 &&
1802             is_leftmost(p, &rq->dl))
1803                 start_hrtick_dl(rq, p);
1804 }
1805
1806 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1807 {
1808         /*
1809          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1810          * sched_fork()
1811          */
1812 }
1813
1814 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1815 {
1816         set_next_task(rq, rq->curr);
1817 }
1818
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820
1821 /* Only try algorithms three times */
1822 #define DL_MAX_TRIES 3
1823
1824 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1825 {
1826         if (!task_running(rq, p) &&
1827             cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1828                 return 1;
1829         return 0;
1830 }
1831
1832 /*
1833  * Return the earliest pushable rq's task, which is suitable to be executed
1834  * on the CPU, NULL otherwise:
1835  */
1836 static struct task_struct *pick_earliest_pushable_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1837 {
1838         struct rb_node *next_node = rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost;
1839         struct task_struct *p = NULL;
1840
1841         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1842                 return NULL;
1843
1844 next_node:
1845         if (next_node) {
1846                 p = rb_entry(next_node, struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1847
1848                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1849                         return p;
1850
1851                 next_node = rb_next(next_node);
1852                 goto next_node;
1853         }
1854
1855         return NULL;
1856 }
1857
1858 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1859
1860 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1861 {
1862         struct sched_domain *sd;
1863         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1864         int this_cpu = smp_processor_id();
1865         int cpu = task_cpu(task);
1866
1867         /* Make sure the mask is initialized first */
1868         if (unlikely(!later_mask))
1869                 return -1;
1870
1871         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1872                 return -1;
1873
1874         /*
1875          * We have to consider system topology and task affinity
1876          * first, then we can look for a suitable CPU.
1877          */
1878         if (!cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl, task, later_mask))
1879                 return -1;
1880
1881         /*
1882          * If we are here, some targets have been found, including
1883          * the most suitable which is, among the runqueues where the
1884          * current tasks have later deadlines than the task's one, the
1885          * rq with the latest possible one.
1886          *
1887          * Now we check how well this matches with task's
1888          * affinity and system topology.
1889          *
1890          * The last CPU where the task run is our first
1891          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1892          */
1893         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1894                 return cpu;
1895         /*
1896          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1897          * not in the mask) or not.
1898          */
1899         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1900                 this_cpu = -1;
1901
1902         rcu_read_lock();
1903         for_each_domain(cpu, sd) {
1904                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1905                         int best_cpu;
1906
1907                         /*
1908                          * If possible, preempting this_cpu is
1909                          * cheaper than migrating.
1910                          */
1911                         if (this_cpu != -1 &&
1912                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1913                                 rcu_read_unlock();
1914                                 return this_cpu;
1915                         }
1916
1917                         best_cpu = cpumask_first_and(later_mask,
1918                                                         sched_domain_span(sd));
1919                         /*
1920                          * Last chance: if a CPU being in both later_mask
1921                          * and current sd span is valid, that becomes our
1922                          * choice. Of course, the latest possible CPU is
1923                          * already under consideration through later_mask.
1924                          */
1925                         if (best_cpu < nr_cpu_ids) {
1926                                 rcu_read_unlock();
1927                                 return best_cpu;
1928                         }
1929                 }
1930         }
1931         rcu_read_unlock();
1932
1933         /*
1934          * At this point, all our guesses failed, we just return
1935          * 'something', and let the caller sort the things out.
1936          */
1937         if (this_cpu != -1)
1938                 return this_cpu;
1939
1940         cpu = cpumask_any(later_mask);
1941         if (cpu < nr_cpu_ids)
1942                 return cpu;
1943
1944         return -1;
1945 }
1946
1947 /* Locks the rq it finds */
1948 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1949 {
1950         struct rq *later_rq = NULL;
1951         int tries;
1952         int cpu;
1953
1954         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1955                 cpu = find_later_rq(task);
1956
1957                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1958                         break;
1959
1960                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1961
1962                 if (later_rq->dl.dl_nr_running &&
1963                     !dl_time_before(task->dl.deadline,
1964                                         later_rq->dl.earliest_dl.curr)) {
1965                         /*
1966                          * Target rq has tasks of equal or earlier deadline,
1967                          * retrying does not release any lock and is unlikely
1968                          * to yield a different result.
1969                          */
1970                         later_rq = NULL;
1971                         break;
1972                 }
1973
1974                 /* Retry if something changed. */
1975                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1976                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1977                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu, task->cpus_ptr) ||
1978                                      task_running(rq, task) ||
1979                                      !dl_task(task) ||
1980                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1981                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1982                                 later_rq = NULL;
1983                                 break;
1984                         }
1985                 }
1986
1987                 /*
1988                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1989                  * its earliest one has a later deadline than our
1990                  * task, the rq is a good one.
1991                  */
1992                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1993                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1994                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1995                         break;
1996
1997                 /* Otherwise we try again. */
1998                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1999                 later_rq = NULL;
2000         }
2001
2002         return later_rq;
2003 }
2004
2005 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
2006 {
2007         struct task_struct *p;
2008
2009         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
2010                 return NULL;
2011
2012         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost,
2013                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
2014
2015         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
2016         BUG_ON(task_current(rq, p));
2017         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
2018
2019         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
2020         BUG_ON(!dl_task(p));
2021
2022         return p;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * See if the non running -deadline tasks on this rq
2027  * can be sent to some other CPU where they can preempt
2028  * and start executing.
2029  */
2030 static int push_dl_task(struct rq *rq)
2031 {
2032         struct task_struct *next_task;
2033         struct rq *later_rq;
2034         int ret = 0;
2035
2036         if (!rq->dl.overloaded)
2037                 return 0;
2038
2039         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
2040         if (!next_task)
2041                 return 0;
2042
2043 retry:
2044         if (WARN_ON(next_task == rq->curr))
2045                 return 0;
2046
2047         /*
2048          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
2049          * can move away, it makes sense to just reschedule
2050          * without going further in pushing next_task.
2051          */
2052         if (dl_task(rq->curr) &&
2053             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
2054             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
2055                 resched_curr(rq);
2056                 return 0;
2057         }
2058
2059         /* We might release rq lock */
2060         get_task_struct(next_task);
2061
2062         /* Will lock the rq it'll find */
2063         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
2064         if (!later_rq) {
2065                 struct task_struct *task;
2066
2067                 /*
2068                  * We must check all this again, since
2069                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
2070                  * then possible that next_task has migrated.
2071                  */
2072                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
2073                 if (task == next_task) {
2074                         /*
2075                          * The task is still there. We don't try
2076                          * again, some other CPU will pull it when ready.
2077                          */
2078                         goto out;
2079                 }
2080
2081                 if (!task)
2082                         /* No more tasks */
2083                         goto out;
2084
2085                 put_task_struct(next_task);
2086                 next_task = task;
2087                 goto retry;
2088         }
2089
2090         deactivate_task(rq, next_task, 0);
2091         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
2092
2093         /*
2094          * Update the later_rq clock here, because the clock is used
2095          * by the cpufreq_update_util() inside __add_running_bw().
2096          */
2097         update_rq_clock(later_rq);
2098         activate_task(later_rq, next_task, ENQUEUE_NOCLOCK);
2099         ret = 1;
2100
2101         resched_curr(later_rq);
2102
2103         double_unlock_balance(rq, later_rq);
2104
2105 out:
2106         put_task_struct(next_task);
2107
2108         return ret;
2109 }
2110
2111 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
2112 {
2113         /* push_dl_task() will return true if it moved a -deadline task */
2114         while (push_dl_task(rq))
2115                 ;
2116 }
2117
2118 static void pull_dl_task(struct rq *this_rq)
2119 {
2120         int this_cpu = this_rq->cpu, cpu;
2121         struct task_struct *p;
2122         bool resched = false;
2123         struct rq *src_rq;
2124         u64 dmin = LONG_MAX;
2125
2126         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
2127                 return;
2128
2129         /*
2130          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
2131          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
2132          */
2133         smp_rmb();
2134
2135         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
2136                 if (this_cpu == cpu)
2137                         continue;
2138
2139                 src_rq = cpu_rq(cpu);
2140
2141                 /*
2142                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
2143                  * we are fine with this.
2144                  */
2145                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
2146                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
2147                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
2148                         continue;
2149
2150                 /* Might drop this_rq->lock */
2151                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
2152
2153                 /*
2154                  * If there are no more pullable tasks on the
2155                  * rq, we're done with it.
2156                  */
2157                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
2158                         goto skip;
2159
2160                 p = pick_earliest_pushable_dl_task(src_rq, this_cpu);
2161
2162                 /*
2163                  * We found a task to be pulled if:
2164                  *  - it preempts our current (if there's one),
2165                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
2166                  */
2167                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
2168                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
2169                      dl_time_before(p->dl.deadline,
2170                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
2171                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
2172                         WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
2173
2174                         /*
2175                          * Then we pull iff p has actually an earlier
2176                          * deadline than the current task of its runqueue.
2177                          */
2178                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
2179                                            src_rq->curr->dl.deadline))
2180                                 goto skip;
2181
2182                         resched = true;
2183
2184                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2185                         set_task_cpu(p, this_cpu);
2186                         activate_task(this_rq, p, 0);
2187                         dmin = p->dl.deadline;
2188
2189                         /* Is there any other task even earlier? */
2190                 }
2191 skip:
2192                 double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
2193         }
2194
2195         if (resched)
2196                 resched_curr(this_rq);
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Since the task is not running and a reschedule is not going to happen
2201  * anytime soon on its runqueue, we try pushing it away now.
2202  */
2203 static void task_woken_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2204 {
2205         if (!task_running(rq, p) &&
2206             !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
2207             p->nr_cpus_allowed > 1 &&
2208             dl_task(rq->curr) &&
2209             (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
2210              !dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl))) {
2211                 push_dl_tasks(rq);
2212         }
2213 }
2214
2215 static void set_cpus_allowed_dl(struct task_struct *p,
2216                                 const struct cpumask *new_mask)
2217 {
2218         struct root_domain *src_rd;
2219         struct rq *rq;
2220
2221         BUG_ON(!dl_task(p));
2222
2223         rq = task_rq(p);
2224         src_rd = rq->rd;
2225         /*
2226          * Migrating a SCHED_DEADLINE task between exclusive
2227          * cpusets (different root_domains) entails a bandwidth
2228          * update. We already made space for us in the destination
2229          * domain (see cpuset_can_attach()).
2230          */
2231         if (!cpumask_intersects(src_rd->span, new_mask)) {
2232                 struct dl_bw *src_dl_b;
2233
2234                 src_dl_b = dl_bw_of(cpu_of(rq));
2235                 /*
2236                  * We now free resources of the root_domain we are migrating
2237                  * off. In the worst case, sched_setattr() may temporary fail
2238                  * until we complete the update.
2239                  */
2240                 raw_spin_lock(&src_dl_b->lock);
2241                 __dl_sub(src_dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
2242                 raw_spin_unlock(&src_dl_b->lock);
2243         }
2244
2245         set_cpus_allowed_common(p, new_mask);
2246 }
2247
2248 /* Assumes rq->lock is held */
2249 static void rq_online_dl(struct rq *rq)
2250 {
2251         if (rq->dl.overloaded)
2252                 dl_set_overload(rq);
2253
2254         cpudl_set_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
2255         if (rq->dl.dl_nr_running > 0)
2256                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, rq->dl.earliest_dl.curr);
2257 }
2258
2259 /* Assumes rq->lock is held */
2260 static void rq_offline_dl(struct rq *rq)
2261 {
2262         if (rq->dl.overloaded)
2263                 dl_clear_overload(rq);
2264
2265         cpudl_clear(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
2266         cpudl_clear_freecpu(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
2267 }
2268
2269 void __init init_sched_dl_class(void)
2270 {
2271         unsigned int i;
2272
2273         for_each_possible_cpu(i)
2274                 zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask_dl, i),
2275                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
2276 }
2277
2278 #endif /* CONFIG_SMP */
2279
2280 static void switched_from_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2281 {
2282         /*
2283          * task_non_contending() can start the "inactive timer" (if the 0-lag
2284          * time is in the future). If the task switches back to dl before
2285          * the "inactive timer" fires, it can continue to consume its current
2286          * runtime using its current deadline. If it stays outside of
2287          * SCHED_DEADLINE until the 0-lag time passes, inactive_task_timer()
2288          * will reset the task parameters.
2289          */
2290         if (task_on_rq_queued(p) && p->dl.dl_runtime)
2291                 task_non_contending(p);
2292
2293         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2294                 /*
2295                  * Inactive timer is armed. However, p is leaving DEADLINE and
2296                  * might migrate away from this rq while continuing to run on
2297                  * some other class. We need to remove its contribution from
2298                  * this rq running_bw now, or sub_rq_bw (below) will complain.
2299                  */
2300                 if (p->dl.dl_non_contending)
2301                         sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
2302                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
2303         }
2304
2305         /*
2306          * We cannot use inactive_task_timer() to invoke sub_running_bw()
2307          * at the 0-lag time, because the task could have been migrated
2308          * while SCHED_OTHER in the meanwhile.
2309          */
2310         if (p->dl.dl_non_contending)
2311                 p->dl.dl_non_contending = 0;
2312
2313         /*
2314          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
2315          * this is the right place to try to pull some other one
2316          * from an overloaded CPU, if any.
2317          */
2318         if (!task_on_rq_queued(p) || rq->dl.dl_nr_running)
2319                 return;
2320
2321         deadline_queue_pull_task(rq);
2322 }
2323
2324 /*
2325  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
2326  * we try to push someone off, if possible.
2327  */
2328 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2329 {
2330         if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
2331                 put_task_struct(p);
2332
2333         /* If p is not queued we will update its parameters at next wakeup. */
2334         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2335                 add_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
2336
2337                 return;
2338         }
2339
2340         if (rq->curr != p) {
2341 #ifdef CONFIG_SMP
2342                 if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->dl.overloaded)
2343                         deadline_queue_push_tasks(rq);
2344 #endif
2345                 if (dl_task(rq->curr))
2346                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
2347                 else
2348                         resched_curr(rq);
2349         }
2350 }
2351
2352 /*
2353  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
2354  * a push or pull operation might be needed.
2355  */
2356 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2357                             int oldprio)
2358 {
2359         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
2360 #ifdef CONFIG_SMP
2361                 /*
2362                  * This might be too much, but unfortunately
2363                  * we don't have the old deadline value, and
2364                  * we can't argue if the task is increasing
2365                  * or lowering its prio, so...
2366                  */
2367                 if (!rq->dl.overloaded)
2368                         deadline_queue_pull_task(rq);
2369
2370                 /*
2371                  * If we now have a earlier deadline task than p,
2372                  * then reschedule, provided p is still on this
2373                  * runqueue.
2374                  */
2375                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline))
2376                         resched_curr(rq);
2377 #else
2378                 /*
2379                  * Again, we don't know if p has a earlier
2380                  * or later deadline, so let's blindly set a
2381                  * (maybe not needed) rescheduling point.
2382                  */
2383                 resched_curr(rq);
2384 #endif /* CONFIG_SMP */
2385         }
2386 }
2387
2388 const struct sched_class dl_sched_class = {
2389         .next                   = &rt_sched_class,
2390         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
2391         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
2392         .yield_task             = yield_task_dl,
2393
2394         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
2395
2396         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
2397         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
2398
2399 #ifdef CONFIG_SMP
2400         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
2401         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_dl,
2402         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
2403         .rq_online              = rq_online_dl,
2404         .rq_offline             = rq_offline_dl,
2405         .task_woken             = task_woken_dl,
2406 #endif
2407
2408         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
2409         .task_tick              = task_tick_dl,
2410         .task_fork              = task_fork_dl,
2411
2412         .prio_changed           = prio_changed_dl,
2413         .switched_from          = switched_from_dl,
2414         .switched_to            = switched_to_dl,
2415
2416         .update_curr            = update_curr_dl,
2417 };
2418
2419 int sched_dl_global_validate(void)
2420 {
2421         u64 runtime = global_rt_runtime();
2422         u64 period = global_rt_period();
2423         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
2424         struct dl_bw *dl_b;
2425         int cpu, ret = 0;
2426         unsigned long flags;
2427
2428         /*
2429          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
2430          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
2431          * any of the root_domains.
2432          *
2433          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
2434          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
2435          * solutions is welcome!
2436          */
2437         for_each_possible_cpu(cpu) {
2438                 rcu_read_lock_sched();
2439                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
2440
2441                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2442                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
2443                         ret = -EBUSY;
2444                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2445
2446                 rcu_read_unlock_sched();
2447
2448                 if (ret)
2449                         break;
2450         }
2451
2452         return ret;
2453 }
2454
2455 void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq)
2456 {
2457         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF) {
2458                 dl_rq->bw_ratio = 1 << RATIO_SHIFT;
2459                 dl_rq->extra_bw = 1 << BW_SHIFT;
2460         } else {
2461                 dl_rq->bw_ratio = to_ratio(global_rt_runtime(),
2462                           global_rt_period()) >> (BW_SHIFT - RATIO_SHIFT);
2463                 dl_rq->extra_bw = to_ratio(global_rt_period(),
2464                                                     global_rt_runtime());
2465         }
2466 }
2467
2468 void sched_dl_do_global(void)
2469 {
2470         u64 new_bw = -1;
2471         struct dl_bw *dl_b;
2472         int cpu;
2473         unsigned long flags;
2474
2475         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
2476         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
2477
2478         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
2479                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
2480
2481         /*
2482          * FIXME: As above...
2483          */
2484         for_each_possible_cpu(cpu) {
2485                 rcu_read_lock_sched();
2486                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
2487
2488                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2489                 dl_b->bw = new_bw;
2490                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2491
2492                 rcu_read_unlock_sched();
2493                 init_dl_rq_bw_ratio(&cpu_rq(cpu)->dl);
2494         }
2495 }
2496
2497 /*
2498  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2499  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2500  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2501  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2502  *
2503  * This function is called while holding p's rq->lock.
2504  */
2505 int sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2506                       const struct sched_attr *attr)
2507 {
2508         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2509         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2510         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2511         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2512         int cpus, err = -1;
2513
2514         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
2515                 return 0;
2516
2517         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2518         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2519                 return 0;
2520
2521         /*
2522          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2523          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2524          * allocated bandwidth of the container.
2525          */
2526         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2527         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2528         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2529             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2530                 if (hrtimer_active(&p->dl.inactive_timer))
2531                         __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2532                 __dl_add(dl_b, new_bw, cpus);
2533                 err = 0;
2534         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2535                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2536                 /*
2537                  * XXX this is slightly incorrect: when the task
2538                  * utilization decreases, we should delay the total
2539                  * utilization change until the task's 0-lag point.
2540                  * But this would require to set the task's "inactive
2541                  * timer" when the task is not inactive.
2542                  */
2543                 __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2544                 __dl_add(dl_b, new_bw, cpus);
2545                 dl_change_utilization(p, new_bw);
2546                 err = 0;
2547         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2548                 /*
2549                  * Do not decrease the total deadline utilization here,
2550                  * switched_from_dl() will take care to do it at the correct
2551                  * (0-lag) time.
2552                  */
2553                 err = 0;
2554         }
2555         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2556
2557         return err;
2558 }
2559
2560 /*
2561  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
2562  * SCHED_DEADLINE task.
2563  *
2564  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
2565  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
2566  * for the first time with its new policy.
2567  */
2568 void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
2569 {
2570         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2571
2572         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
2573         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
2574         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
2575         dl_se->flags = attr->sched_flags;
2576         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
2577         dl_se->dl_density = to_ratio(dl_se->dl_deadline, dl_se->dl_runtime);
2578 }
2579
2580 void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
2581 {
2582         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2583
2584         attr->sched_priority = p->rt_priority;
2585         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
2586         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
2587         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
2588         attr->sched_flags = dl_se->flags;
2589 }
2590
2591 /*
2592  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
2593  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
2594  * than the runtime, as well as the period of being zero or
2595  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
2596  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
2597  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
2598  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
2599  * sched_period, as the latter can be zero).
2600  */
2601 bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
2602 {
2603         /* special dl tasks don't actually use any parameter */
2604         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
2605                 return true;
2606
2607         /* deadline != 0 */
2608         if (attr->sched_deadline == 0)
2609                 return false;
2610
2611         /*
2612          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
2613          * that big.
2614          */
2615         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
2616                 return false;
2617
2618         /*
2619          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
2620          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
2621          */
2622         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
2623             attr->sched_period & (1ULL << 63))
2624                 return false;
2625
2626         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
2627         if ((attr->sched_period != 0 &&
2628              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
2629             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
2630                 return false;
2631
2632         return true;
2633 }
2634
2635 /*
2636  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2637  */
2638 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2639 {
2640         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2641
2642         dl_se->dl_runtime               = 0;
2643         dl_se->dl_deadline              = 0;
2644         dl_se->dl_period                = 0;
2645         dl_se->flags                    = 0;
2646         dl_se->dl_bw                    = 0;
2647         dl_se->dl_density               = 0;
2648
2649         dl_se->dl_throttled             = 0;
2650         dl_se->dl_yielded               = 0;
2651         dl_se->dl_non_contending        = 0;
2652         dl_se->dl_overrun               = 0;
2653 }
2654
2655 bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
2656 {
2657         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2658
2659         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
2660             dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
2661             dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
2662             dl_se->flags != attr->sched_flags)
2663                 return true;
2664
2665         return false;
2666 }
2667
2668 #ifdef CONFIG_SMP
2669 int dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
2670 {
2671         unsigned int dest_cpu;
2672         struct dl_bw *dl_b;
2673         bool overflow;
2674         int cpus, ret;
2675         unsigned long flags;
2676
2677         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_cpus_allowed);
2678
2679         rcu_read_lock_sched();
2680         dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
2681         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2682         cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
2683         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
2684         if (overflow) {
2685                 ret = -EBUSY;
2686         } else {
2687                 /*
2688                  * We reserve space for this task in the destination
2689                  * root_domain, as we can't fail after this point.
2690                  * We will free resources in the source root_domain
2691                  * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
2692                  */
2693                 __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2694                 ret = 0;
2695         }
2696         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2697         rcu_read_unlock_sched();
2698
2699         return ret;
2700 }
2701
2702 int dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
2703                                  const struct cpumask *trial)
2704 {
2705         int ret = 1, trial_cpus;
2706         struct dl_bw *cur_dl_b;
2707         unsigned long flags;
2708
2709         rcu_read_lock_sched();
2710         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
2711         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
2712
2713         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
2714         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
2715             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
2716                 ret = 0;
2717         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
2718         rcu_read_unlock_sched();
2719
2720         return ret;
2721 }
2722
2723 bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu)
2724 {
2725         unsigned long flags;
2726         struct dl_bw *dl_b;
2727         bool overflow;
2728         int cpus;
2729
2730         rcu_read_lock_sched();
2731         dl_b = dl_bw_of(cpu);
2732         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2733         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
2734         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
2735         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2736         rcu_read_unlock_sched();
2737
2738         return overflow;
2739 }
2740 #endif
2741
2742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2743 void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu)
2744 {
2745         print_dl_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->dl);
2746 }
2747 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */