kill dentry_update_name_case()
[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
20 struct dl_bandwidth def_dl_bandwidth;
21
22 static inline struct task_struct *dl_task_of(struct sched_dl_entity *dl_se)
23 {
24         return container_of(dl_se, struct task_struct, dl);
25 }
26
27 static inline struct rq *rq_of_dl_rq(struct dl_rq *dl_rq)
28 {
29         return container_of(dl_rq, struct rq, dl);
30 }
31
32 static inline struct dl_rq *dl_rq_of_se(struct sched_dl_entity *dl_se)
33 {
34         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
35         struct rq *rq = task_rq(p);
36
37         return &rq->dl;
38 }
39
40 static inline int on_dl_rq(struct sched_dl_entity *dl_se)
41 {
42         return !RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node);
43 }
44
45 #ifdef CONFIG_SMP
46 static inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
47 {
48         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
49                          "sched RCU must be held");
50         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
51 }
52
53 static inline int dl_bw_cpus(int i)
54 {
55         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
56         int cpus = 0;
57
58         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
59                          "sched RCU must be held");
60         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
61                 cpus++;
62
63         return cpus;
64 }
65 #else
66 static inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
67 {
68         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
69 }
70
71 static inline int dl_bw_cpus(int i)
72 {
73         return 1;
74 }
75 #endif
76
77 static inline
78 void __add_running_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
79 {
80         u64 old = dl_rq->running_bw;
81
82         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
83         dl_rq->running_bw += dl_bw;
84         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw < old); /* overflow */
85         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > dl_rq->this_bw);
86         /* kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
87         cpufreq_update_util(rq_of_dl_rq(dl_rq), 0);
88 }
89
90 static inline
91 void __sub_running_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
92 {
93         u64 old = dl_rq->running_bw;
94
95         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
96         dl_rq->running_bw -= dl_bw;
97         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > old); /* underflow */
98         if (dl_rq->running_bw > old)
99                 dl_rq->running_bw = 0;
100         /* kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
101         cpufreq_update_util(rq_of_dl_rq(dl_rq), 0);
102 }
103
104 static inline
105 void __add_rq_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
106 {
107         u64 old = dl_rq->this_bw;
108
109         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
110         dl_rq->this_bw += dl_bw;
111         SCHED_WARN_ON(dl_rq->this_bw < old); /* overflow */
112 }
113
114 static inline
115 void __sub_rq_bw(u64 dl_bw, struct dl_rq *dl_rq)
116 {
117         u64 old = dl_rq->this_bw;
118
119         lockdep_assert_held(&(rq_of_dl_rq(dl_rq))->lock);
120         dl_rq->this_bw -= dl_bw;
121         SCHED_WARN_ON(dl_rq->this_bw > old); /* underflow */
122         if (dl_rq->this_bw > old)
123                 dl_rq->this_bw = 0;
124         SCHED_WARN_ON(dl_rq->running_bw > dl_rq->this_bw);
125 }
126
127 static inline
128 void add_rq_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
129 {
130         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
131                 __add_rq_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
132 }
133
134 static inline
135 void sub_rq_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
136 {
137         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
138                 __sub_rq_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
139 }
140
141 static inline
142 void add_running_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
143 {
144         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
145                 __add_running_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
146 }
147
148 static inline
149 void sub_running_bw(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
150 {
151         if (!dl_entity_is_special(dl_se))
152                 __sub_running_bw(dl_se->dl_bw, dl_rq);
153 }
154
155 void dl_change_utilization(struct task_struct *p, u64 new_bw)
156 {
157         struct rq *rq;
158
159         BUG_ON(p->dl.flags & SCHED_FLAG_SUGOV);
160
161         if (task_on_rq_queued(p))
162                 return;
163
164         rq = task_rq(p);
165         if (p->dl.dl_non_contending) {
166                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
167                 p->dl.dl_non_contending = 0;
168                 /*
169                  * If the timer handler is currently running and the
170                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
171                  * will see that dl_not_contending is not set, and
172                  * will not touch the rq's active utilization,
173                  * so we are still safe.
174                  */
175                 if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
176                         put_task_struct(p);
177         }
178         __sub_rq_bw(p->dl.dl_bw, &rq->dl);
179         __add_rq_bw(new_bw, &rq->dl);
180 }
181
182 /*
183  * The utilization of a task cannot be immediately removed from
184  * the rq active utilization (running_bw) when the task blocks.
185  * Instead, we have to wait for the so called "0-lag time".
186  *
187  * If a task blocks before the "0-lag time", a timer (the inactive
188  * timer) is armed, and running_bw is decreased when the timer
189  * fires.
190  *
191  * If the task wakes up again before the inactive timer fires,
192  * the timer is cancelled, whereas if the task wakes up after the
193  * inactive timer fired (and running_bw has been decreased) the
194  * task's utilization has to be added to running_bw again.
195  * A flag in the deadline scheduling entity (dl_non_contending)
196  * is used to avoid race conditions between the inactive timer handler
197  * and task wakeups.
198  *
199  * The following diagram shows how running_bw is updated. A task is
200  * "ACTIVE" when its utilization contributes to running_bw; an
201  * "ACTIVE contending" task is in the TASK_RUNNING state, while an
202  * "ACTIVE non contending" task is a blocked task for which the "0-lag time"
203  * has not passed yet. An "INACTIVE" task is a task for which the "0-lag"
204  * time already passed, which does not contribute to running_bw anymore.
205  *                              +------------------+
206  *             wakeup           |    ACTIVE        |
207  *          +------------------>+   contending     |
208  *          | add_running_bw    |                  |
209  *          |                   +----+------+------+
210  *          |                        |      ^
211  *          |                dequeue |      |
212  * +--------+-------+                |      |
213  * |                |   t >= 0-lag   |      | wakeup
214  * |    INACTIVE    |<---------------+      |
215  * |                | sub_running_bw |      |
216  * +--------+-------+                |      |
217  *          ^                        |      |
218  *          |              t < 0-lag |      |
219  *          |                        |      |
220  *          |                        V      |
221  *          |                   +----+------+------+
222  *          | sub_running_bw    |    ACTIVE        |
223  *          +-------------------+                  |
224  *            inactive timer    |  non contending  |
225  *            fired             +------------------+
226  *
227  * The task_non_contending() function is invoked when a task
228  * blocks, and checks if the 0-lag time already passed or
229  * not (in the first case, it directly updates running_bw;
230  * in the second case, it arms the inactive timer).
231  *
232  * The task_contending() function is invoked when a task wakes
233  * up, and checks if the task is still in the "ACTIVE non contending"
234  * state or not (in the second case, it updates running_bw).
235  */
236 static void task_non_contending(struct task_struct *p)
237 {
238         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
239         struct hrtimer *timer = &dl_se->inactive_timer;
240         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
241         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
242         s64 zerolag_time;
243
244         /*
245          * If this is a non-deadline task that has been boosted,
246          * do nothing
247          */
248         if (dl_se->dl_runtime == 0)
249                 return;
250
251         if (dl_entity_is_special(dl_se))
252                 return;
253
254         WARN_ON(hrtimer_active(&dl_se->inactive_timer));
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) {
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_allowed);
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.txt for more informations).
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         sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
1183
1184         if (dl_entity_is_special(dl_se))
1185                 return;
1186
1187         /*
1188          * For tasks that participate in GRUB, we implement GRUB-PA: the
1189          * spare reclaimed bandwidth is used to clock down frequency.
1190          *
1191          * For the others, we still need to scale reservation parameters
1192          * according to current frequency and CPU maximum capacity.
1193          */
1194         if (unlikely(dl_se->flags & SCHED_FLAG_RECLAIM)) {
1195                 scaled_delta_exec = grub_reclaim(delta_exec,
1196                                                  rq,
1197                                                  &curr->dl);
1198         } else {
1199                 unsigned long scale_freq = arch_scale_freq_capacity(cpu);
1200                 unsigned long scale_cpu = arch_scale_cpu_capacity(NULL, cpu);
1201
1202                 scaled_delta_exec = cap_scale(delta_exec, scale_freq);
1203                 scaled_delta_exec = cap_scale(scaled_delta_exec, scale_cpu);
1204         }
1205
1206         dl_se->runtime -= scaled_delta_exec;
1207
1208 throttle:
1209         if (dl_runtime_exceeded(dl_se) || dl_se->dl_yielded) {
1210                 dl_se->dl_throttled = 1;
1211
1212                 /* If requested, inform the user about runtime overruns. */
1213                 if (dl_runtime_exceeded(dl_se) &&
1214                     (dl_se->flags & SCHED_FLAG_DL_OVERRUN))
1215                         dl_se->dl_overrun = 1;
1216
1217                 __dequeue_task_dl(rq, curr, 0);
1218                 if (unlikely(dl_se->dl_boosted || !start_dl_timer(curr)))
1219                         enqueue_task_dl(rq, curr, ENQUEUE_REPLENISH);
1220
1221                 if (!is_leftmost(curr, &rq->dl))
1222                         resched_curr(rq);
1223         }
1224
1225         /*
1226          * Because -- for now -- we share the rt bandwidth, we need to
1227          * account our runtime there too, otherwise actual rt tasks
1228          * would be able to exceed the shared quota.
1229          *
1230          * Account to the root rt group for now.
1231          *
1232          * The solution we're working towards is having the RT groups scheduled
1233          * using deadline servers -- however there's a few nasties to figure
1234          * out before that can happen.
1235          */
1236         if (rt_bandwidth_enabled()) {
1237                 struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
1238
1239                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
1240                 /*
1241                  * We'll let actual RT tasks worry about the overflow here, we
1242                  * have our own CBS to keep us inline; only account when RT
1243                  * bandwidth is relevant.
1244                  */
1245                 if (sched_rt_bandwidth_account(rt_rq))
1246                         rt_rq->rt_time += delta_exec;
1247                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
1248         }
1249 }
1250
1251 static enum hrtimer_restart inactive_task_timer(struct hrtimer *timer)
1252 {
1253         struct sched_dl_entity *dl_se = container_of(timer,
1254                                                      struct sched_dl_entity,
1255                                                      inactive_timer);
1256         struct task_struct *p = dl_task_of(dl_se);
1257         struct rq_flags rf;
1258         struct rq *rq;
1259
1260         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1261
1262         sched_clock_tick();
1263         update_rq_clock(rq);
1264
1265         if (!dl_task(p) || p->state == TASK_DEAD) {
1266                 struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
1267
1268                 if (p->state == TASK_DEAD && dl_se->dl_non_contending) {
1269                         sub_running_bw(&p->dl, dl_rq_of_se(&p->dl));
1270                         sub_rq_bw(&p->dl, dl_rq_of_se(&p->dl));
1271                         dl_se->dl_non_contending = 0;
1272                 }
1273
1274                 raw_spin_lock(&dl_b->lock);
1275                 __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, dl_bw_cpus(task_cpu(p)));
1276                 raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
1277                 __dl_clear_params(p);
1278
1279                 goto unlock;
1280         }
1281         if (dl_se->dl_non_contending == 0)
1282                 goto unlock;
1283
1284         sub_running_bw(dl_se, &rq->dl);
1285         dl_se->dl_non_contending = 0;
1286 unlock:
1287         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1288         put_task_struct(p);
1289
1290         return HRTIMER_NORESTART;
1291 }
1292
1293 void init_dl_inactive_task_timer(struct sched_dl_entity *dl_se)
1294 {
1295         struct hrtimer *timer = &dl_se->inactive_timer;
1296
1297         hrtimer_init(timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1298         timer->function = inactive_task_timer;
1299 }
1300
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 static void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
1304 {
1305         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
1306
1307         if (dl_rq->earliest_dl.curr == 0 ||
1308             dl_time_before(deadline, dl_rq->earliest_dl.curr)) {
1309                 dl_rq->earliest_dl.curr = deadline;
1310                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, deadline);
1311         }
1312 }
1313
1314 static void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline)
1315 {
1316         struct rq *rq = rq_of_dl_rq(dl_rq);
1317
1318         /*
1319          * Since we may have removed our earliest (and/or next earliest)
1320          * task we must recompute them.
1321          */
1322         if (!dl_rq->dl_nr_running) {
1323                 dl_rq->earliest_dl.curr = 0;
1324                 dl_rq->earliest_dl.next = 0;
1325                 cpudl_clear(&rq->rd->cpudl, rq->cpu);
1326         } else {
1327                 struct rb_node *leftmost = dl_rq->root.rb_leftmost;
1328                 struct sched_dl_entity *entry;
1329
1330                 entry = rb_entry(leftmost, struct sched_dl_entity, rb_node);
1331                 dl_rq->earliest_dl.curr = entry->deadline;
1332                 cpudl_set(&rq->rd->cpudl, rq->cpu, entry->deadline);
1333         }
1334 }
1335
1336 #else
1337
1338 static inline void inc_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
1339 static inline void dec_dl_deadline(struct dl_rq *dl_rq, u64 deadline) {}
1340
1341 #endif /* CONFIG_SMP */
1342
1343 static inline
1344 void inc_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
1345 {
1346         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
1347         u64 deadline = dl_se->deadline;
1348
1349         WARN_ON(!dl_prio(prio));
1350         dl_rq->dl_nr_running++;
1351         add_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
1352
1353         inc_dl_deadline(dl_rq, deadline);
1354         inc_dl_migration(dl_se, dl_rq);
1355 }
1356
1357 static inline
1358 void dec_dl_tasks(struct sched_dl_entity *dl_se, struct dl_rq *dl_rq)
1359 {
1360         int prio = dl_task_of(dl_se)->prio;
1361
1362         WARN_ON(!dl_prio(prio));
1363         WARN_ON(!dl_rq->dl_nr_running);
1364         dl_rq->dl_nr_running--;
1365         sub_nr_running(rq_of_dl_rq(dl_rq), 1);
1366
1367         dec_dl_deadline(dl_rq, dl_se->deadline);
1368         dec_dl_migration(dl_se, dl_rq);
1369 }
1370
1371 static void __enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1372 {
1373         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
1374         struct rb_node **link = &dl_rq->root.rb_root.rb_node;
1375         struct rb_node *parent = NULL;
1376         struct sched_dl_entity *entry;
1377         int leftmost = 1;
1378
1379         BUG_ON(!RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node));
1380
1381         while (*link) {
1382                 parent = *link;
1383                 entry = rb_entry(parent, struct sched_dl_entity, rb_node);
1384                 if (dl_time_before(dl_se->deadline, entry->deadline))
1385                         link = &parent->rb_left;
1386                 else {
1387                         link = &parent->rb_right;
1388                         leftmost = 0;
1389                 }
1390         }
1391
1392         rb_link_node(&dl_se->rb_node, parent, link);
1393         rb_insert_color_cached(&dl_se->rb_node, &dl_rq->root, leftmost);
1394
1395         inc_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
1396 }
1397
1398 static void __dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1399 {
1400         struct dl_rq *dl_rq = dl_rq_of_se(dl_se);
1401
1402         if (RB_EMPTY_NODE(&dl_se->rb_node))
1403                 return;
1404
1405         rb_erase_cached(&dl_se->rb_node, &dl_rq->root);
1406         RB_CLEAR_NODE(&dl_se->rb_node);
1407
1408         dec_dl_tasks(dl_se, dl_rq);
1409 }
1410
1411 static void
1412 enqueue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se,
1413                   struct sched_dl_entity *pi_se, int flags)
1414 {
1415         BUG_ON(on_dl_rq(dl_se));
1416
1417         /*
1418          * If this is a wakeup or a new instance, the scheduling
1419          * parameters of the task might need updating. Otherwise,
1420          * we want a replenishment of its runtime.
1421          */
1422         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1423                 task_contending(dl_se, flags);
1424                 update_dl_entity(dl_se, pi_se);
1425         } else if (flags & ENQUEUE_REPLENISH) {
1426                 replenish_dl_entity(dl_se, pi_se);
1427         } else if ((flags & ENQUEUE_RESTORE) &&
1428                   dl_time_before(dl_se->deadline,
1429                                  rq_clock(rq_of_dl_rq(dl_rq_of_se(dl_se))))) {
1430                 setup_new_dl_entity(dl_se);
1431         }
1432
1433         __enqueue_dl_entity(dl_se);
1434 }
1435
1436 static void dequeue_dl_entity(struct sched_dl_entity *dl_se)
1437 {
1438         __dequeue_dl_entity(dl_se);
1439 }
1440
1441 static void enqueue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1442 {
1443         struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
1444         struct sched_dl_entity *pi_se = &p->dl;
1445
1446         /*
1447          * Use the scheduling parameters of the top pi-waiter task if:
1448          * - we have a top pi-waiter which is a SCHED_DEADLINE task AND
1449          * - our dl_boosted is set (i.e. the pi-waiter's (absolute) deadline is
1450          *   smaller than our deadline OR we are a !SCHED_DEADLINE task getting
1451          *   boosted due to a SCHED_DEADLINE pi-waiter).
1452          * Otherwise we keep our runtime and deadline.
1453          */
1454         if (pi_task && dl_prio(pi_task->normal_prio) && p->dl.dl_boosted) {
1455                 pi_se = &pi_task->dl;
1456         } else if (!dl_prio(p->normal_prio)) {
1457                 /*
1458                  * Special case in which we have a !SCHED_DEADLINE task
1459                  * that is going to be deboosted, but exceeds its
1460                  * runtime while doing so. No point in replenishing
1461                  * it, as it's going to return back to its original
1462                  * scheduling class after this.
1463                  */
1464                 BUG_ON(!p->dl.dl_boosted || flags != ENQUEUE_REPLENISH);
1465                 return;
1466         }
1467
1468         /*
1469          * Check if a constrained deadline task was activated
1470          * after the deadline but before the next period.
1471          * If that is the case, the task will be throttled and
1472          * the replenishment timer will be set to the next period.
1473          */
1474         if (!p->dl.dl_throttled && !dl_is_implicit(&p->dl))
1475                 dl_check_constrained_dl(&p->dl);
1476
1477         if (p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING || flags & ENQUEUE_RESTORE) {
1478                 add_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1479                 add_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1480         }
1481
1482         /*
1483          * If p is throttled, we do not enqueue it. In fact, if it exhausted
1484          * its budget it needs a replenishment and, since it now is on
1485          * its rq, the bandwidth timer callback (which clearly has not
1486          * run yet) will take care of this.
1487          * However, the active utilization does not depend on the fact
1488          * that the task is on the runqueue or not (but depends on the
1489          * task's state - in GRUB parlance, "inactive" vs "active contending").
1490          * In other words, even if a task is throttled its utilization must
1491          * be counted in the active utilization; hence, we need to call
1492          * add_running_bw().
1493          */
1494         if (p->dl.dl_throttled && !(flags & ENQUEUE_REPLENISH)) {
1495                 if (flags & ENQUEUE_WAKEUP)
1496                         task_contending(&p->dl, flags);
1497
1498                 return;
1499         }
1500
1501         enqueue_dl_entity(&p->dl, pi_se, flags);
1502
1503         if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1504                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1505 }
1506
1507 static void __dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1508 {
1509         dequeue_dl_entity(&p->dl);
1510         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1511 }
1512
1513 static void dequeue_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1514 {
1515         update_curr_dl(rq);
1516         __dequeue_task_dl(rq, p, flags);
1517
1518         if (p->on_rq == TASK_ON_RQ_MIGRATING || flags & DEQUEUE_SAVE) {
1519                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1520                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1521         }
1522
1523         /*
1524          * This check allows to start the inactive timer (or to immediately
1525          * decrease the active utilization, if needed) in two cases:
1526          * when the task blocks and when it is terminating
1527          * (p->state == TASK_DEAD). We can handle the two cases in the same
1528          * way, because from GRUB's point of view the same thing is happening
1529          * (the task moves from "active contending" to "active non contending"
1530          * or "inactive")
1531          */
1532         if (flags & DEQUEUE_SLEEP)
1533                 task_non_contending(p);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Yield task semantic for -deadline tasks is:
1538  *
1539  *   get off from the CPU until our next instance, with
1540  *   a new runtime. This is of little use now, since we
1541  *   don't have a bandwidth reclaiming mechanism. Anyway,
1542  *   bandwidth reclaiming is planned for the future, and
1543  *   yield_task_dl will indicate that some spare budget
1544  *   is available for other task instances to use it.
1545  */
1546 static void yield_task_dl(struct rq *rq)
1547 {
1548         /*
1549          * We make the task go to sleep until its current deadline by
1550          * forcing its runtime to zero. This way, update_curr_dl() stops
1551          * it and the bandwidth timer will wake it up and will give it
1552          * new scheduling parameters (thanks to dl_yielded=1).
1553          */
1554         rq->curr->dl.dl_yielded = 1;
1555
1556         update_rq_clock(rq);
1557         update_curr_dl(rq);
1558         /*
1559          * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
1560          * so we don't do microscopic update in schedule()
1561          * and double the fastpath cost.
1562          */
1563         rq_clock_skip_update(rq);
1564 }
1565
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567
1568 static int find_later_rq(struct task_struct *task);
1569
1570 static int
1571 select_task_rq_dl(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
1572 {
1573         struct task_struct *curr;
1574         struct rq *rq;
1575
1576         if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE)
1577                 goto out;
1578
1579         rq = cpu_rq(cpu);
1580
1581         rcu_read_lock();
1582         curr = READ_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
1583
1584         /*
1585          * If we are dealing with a -deadline task, we must
1586          * decide where to wake it up.
1587          * If it has a later deadline and the current task
1588          * on this rq can't move (provided the waking task
1589          * can!) we prefer to send it somewhere else. On the
1590          * other hand, if it has a shorter deadline, we
1591          * try to make it stay here, it might be important.
1592          */
1593         if (unlikely(dl_task(curr)) &&
1594             (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1595              !dl_entity_preempt(&p->dl, &curr->dl)) &&
1596             (p->nr_cpus_allowed > 1)) {
1597                 int target = find_later_rq(p);
1598
1599                 if (target != -1 &&
1600                                 (dl_time_before(p->dl.deadline,
1601                                         cpu_rq(target)->dl.earliest_dl.curr) ||
1602                                 (cpu_rq(target)->dl.dl_nr_running == 0)))
1603                         cpu = target;
1604         }
1605         rcu_read_unlock();
1606
1607 out:
1608         return cpu;
1609 }
1610
1611 static void migrate_task_rq_dl(struct task_struct *p)
1612 {
1613         struct rq *rq;
1614
1615         if (p->state != TASK_WAKING)
1616                 return;
1617
1618         rq = task_rq(p);
1619         /*
1620          * Since p->state == TASK_WAKING, set_task_cpu() has been called
1621          * from try_to_wake_up(). Hence, p->pi_lock is locked, but
1622          * rq->lock is not... So, lock it
1623          */
1624         raw_spin_lock(&rq->lock);
1625         if (p->dl.dl_non_contending) {
1626                 sub_running_bw(&p->dl, &rq->dl);
1627                 p->dl.dl_non_contending = 0;
1628                 /*
1629                  * If the timer handler is currently running and the
1630                  * timer cannot be cancelled, inactive_task_timer()
1631                  * will see that dl_not_contending is not set, and
1632                  * will not touch the rq's active utilization,
1633                  * so we are still safe.
1634                  */
1635                 if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
1636                         put_task_struct(p);
1637         }
1638         sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
1639         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1640 }
1641
1642 static void check_preempt_equal_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1643 {
1644         /*
1645          * Current can't be migrated, useless to reschedule,
1646          * let's hope p can move out.
1647          */
1648         if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
1649             !cpudl_find(&rq->rd->cpudl, rq->curr, NULL))
1650                 return;
1651
1652         /*
1653          * p is migratable, so let's not schedule it and
1654          * see if it is pushed or pulled somewhere else.
1655          */
1656         if (p->nr_cpus_allowed != 1 &&
1657             cpudl_find(&rq->rd->cpudl, p, NULL))
1658                 return;
1659
1660         resched_curr(rq);
1661 }
1662
1663 #endif /* CONFIG_SMP */
1664
1665 /*
1666  * Only called when both the current and waking task are -deadline
1667  * tasks.
1668  */
1669 static void check_preempt_curr_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1670                                   int flags)
1671 {
1672         if (dl_entity_preempt(&p->dl, &rq->curr->dl)) {
1673                 resched_curr(rq);
1674                 return;
1675         }
1676
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678         /*
1679          * In the unlikely case current and p have the same deadline
1680          * let us try to decide what's the best thing to do...
1681          */
1682         if ((p->dl.deadline == rq->curr->dl.deadline) &&
1683             !test_tsk_need_resched(rq->curr))
1684                 check_preempt_equal_dl(rq, p);
1685 #endif /* CONFIG_SMP */
1686 }
1687
1688 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1689 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1690 {
1691         hrtick_start(rq, p->dl.runtime);
1692 }
1693 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1694 static void start_hrtick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1695 {
1696 }
1697 #endif
1698
1699 static struct sched_dl_entity *pick_next_dl_entity(struct rq *rq,
1700                                                    struct dl_rq *dl_rq)
1701 {
1702         struct rb_node *left = rb_first_cached(&dl_rq->root);
1703
1704         if (!left)
1705                 return NULL;
1706
1707         return rb_entry(left, struct sched_dl_entity, rb_node);
1708 }
1709
1710 static struct task_struct *
1711 pick_next_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
1712 {
1713         struct sched_dl_entity *dl_se;
1714         struct task_struct *p;
1715         struct dl_rq *dl_rq;
1716
1717         dl_rq = &rq->dl;
1718
1719         if (need_pull_dl_task(rq, prev)) {
1720                 /*
1721                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1722                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1723                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we're
1724                  * being very careful to re-start the picking loop.
1725                  */
1726                 rq_unpin_lock(rq, rf);
1727                 pull_dl_task(rq);
1728                 rq_repin_lock(rq, rf);
1729                 /*
1730                  * pull_dl_task() can drop (and re-acquire) rq->lock; this
1731                  * means a stop task can slip in, in which case we need to
1732                  * re-start task selection.
1733                  */
1734                 if (rq->stop && task_on_rq_queued(rq->stop))
1735                         return RETRY_TASK;
1736         }
1737
1738         /*
1739          * When prev is DL, we may throttle it in put_prev_task().
1740          * So, we update time before we check for dl_nr_running.
1741          */
1742         if (prev->sched_class == &dl_sched_class)
1743                 update_curr_dl(rq);
1744
1745         if (unlikely(!dl_rq->dl_nr_running))
1746                 return NULL;
1747
1748         put_prev_task(rq, prev);
1749
1750         dl_se = pick_next_dl_entity(rq, dl_rq);
1751         BUG_ON(!dl_se);
1752
1753         p = dl_task_of(dl_se);
1754         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1755
1756         /* Running task will never be pushed. */
1757        dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1758
1759         if (hrtick_enabled(rq))
1760                 start_hrtick_dl(rq, p);
1761
1762         deadline_queue_push_tasks(rq);
1763
1764         return p;
1765 }
1766
1767 static void put_prev_task_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1768 {
1769         update_curr_dl(rq);
1770
1771         if (on_dl_rq(&p->dl) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1772                 enqueue_pushable_dl_task(rq, p);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class.
1777  *
1778  * NOTE: This function can be called remotely by the tick offload that
1779  * goes along full dynticks. Therefore no local assumption can be made
1780  * and everything must be accessed through the @rq and @curr passed in
1781  * parameters.
1782  */
1783 static void task_tick_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
1784 {
1785         update_curr_dl(rq);
1786
1787         /*
1788          * Even when we have runtime, update_curr_dl() might have resulted in us
1789          * not being the leftmost task anymore. In that case NEED_RESCHED will
1790          * be set and schedule() will start a new hrtick for the next task.
1791          */
1792         if (hrtick_enabled(rq) && queued && p->dl.runtime > 0 &&
1793             is_leftmost(p, &rq->dl))
1794                 start_hrtick_dl(rq, p);
1795 }
1796
1797 static void task_fork_dl(struct task_struct *p)
1798 {
1799         /*
1800          * SCHED_DEADLINE tasks cannot fork and this is achieved through
1801          * sched_fork()
1802          */
1803 }
1804
1805 static void set_curr_task_dl(struct rq *rq)
1806 {
1807         struct task_struct *p = rq->curr;
1808
1809         p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1810
1811         /* You can't push away the running task */
1812         dequeue_pushable_dl_task(rq, p);
1813 }
1814
1815 #ifdef CONFIG_SMP
1816
1817 /* Only try algorithms three times */
1818 #define DL_MAX_TRIES 3
1819
1820 static int pick_dl_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1821 {
1822         if (!task_running(rq, p) &&
1823             cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1824                 return 1;
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Return the earliest pushable rq's task, which is suitable to be executed
1830  * on the CPU, NULL otherwise:
1831  */
1832 static struct task_struct *pick_earliest_pushable_dl_task(struct rq *rq, int cpu)
1833 {
1834         struct rb_node *next_node = rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost;
1835         struct task_struct *p = NULL;
1836
1837         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
1838                 return NULL;
1839
1840 next_node:
1841         if (next_node) {
1842                 p = rb_entry(next_node, struct task_struct, pushable_dl_tasks);
1843
1844                 if (pick_dl_task(rq, p, cpu))
1845                         return p;
1846
1847                 next_node = rb_next(next_node);
1848                 goto next_node;
1849         }
1850
1851         return NULL;
1852 }
1853
1854 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask_dl);
1855
1856 static int find_later_rq(struct task_struct *task)
1857 {
1858         struct sched_domain *sd;
1859         struct cpumask *later_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask_dl);
1860         int this_cpu = smp_processor_id();
1861         int cpu = task_cpu(task);
1862
1863         /* Make sure the mask is initialized first */
1864         if (unlikely(!later_mask))
1865                 return -1;
1866
1867         if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1868                 return -1;
1869
1870         /*
1871          * We have to consider system topology and task affinity
1872          * first, then we can look for a suitable CPU.
1873          */
1874         if (!cpudl_find(&task_rq(task)->rd->cpudl, task, later_mask))
1875                 return -1;
1876
1877         /*
1878          * If we are here, some targets have been found, including
1879          * the most suitable which is, among the runqueues where the
1880          * current tasks have later deadlines than the task's one, the
1881          * rq with the latest possible one.
1882          *
1883          * Now we check how well this matches with task's
1884          * affinity and system topology.
1885          *
1886          * The last CPU where the task run is our first
1887          * guess, since it is most likely cache-hot there.
1888          */
1889         if (cpumask_test_cpu(cpu, later_mask))
1890                 return cpu;
1891         /*
1892          * Check if this_cpu is to be skipped (i.e., it is
1893          * not in the mask) or not.
1894          */
1895         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, later_mask))
1896                 this_cpu = -1;
1897
1898         rcu_read_lock();
1899         for_each_domain(cpu, sd) {
1900                 if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1901                         int best_cpu;
1902
1903                         /*
1904                          * If possible, preempting this_cpu is
1905                          * cheaper than migrating.
1906                          */
1907                         if (this_cpu != -1 &&
1908                             cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1909                                 rcu_read_unlock();
1910                                 return this_cpu;
1911                         }
1912
1913                         best_cpu = cpumask_first_and(later_mask,
1914                                                         sched_domain_span(sd));
1915                         /*
1916                          * Last chance: if a CPU being in both later_mask
1917                          * and current sd span is valid, that becomes our
1918                          * choice. Of course, the latest possible CPU is
1919                          * already under consideration through later_mask.
1920                          */
1921                         if (best_cpu < nr_cpu_ids) {
1922                                 rcu_read_unlock();
1923                                 return best_cpu;
1924                         }
1925                 }
1926         }
1927         rcu_read_unlock();
1928
1929         /*
1930          * At this point, all our guesses failed, we just return
1931          * 'something', and let the caller sort the things out.
1932          */
1933         if (this_cpu != -1)
1934                 return this_cpu;
1935
1936         cpu = cpumask_any(later_mask);
1937         if (cpu < nr_cpu_ids)
1938                 return cpu;
1939
1940         return -1;
1941 }
1942
1943 /* Locks the rq it finds */
1944 static struct rq *find_lock_later_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1945 {
1946         struct rq *later_rq = NULL;
1947         int tries;
1948         int cpu;
1949
1950         for (tries = 0; tries < DL_MAX_TRIES; tries++) {
1951                 cpu = find_later_rq(task);
1952
1953                 if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1954                         break;
1955
1956                 later_rq = cpu_rq(cpu);
1957
1958                 if (later_rq->dl.dl_nr_running &&
1959                     !dl_time_before(task->dl.deadline,
1960                                         later_rq->dl.earliest_dl.curr)) {
1961                         /*
1962                          * Target rq has tasks of equal or earlier deadline,
1963                          * retrying does not release any lock and is unlikely
1964                          * to yield a different result.
1965                          */
1966                         later_rq = NULL;
1967                         break;
1968                 }
1969
1970                 /* Retry if something changed. */
1971                 if (double_lock_balance(rq, later_rq)) {
1972                         if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1973                                      !cpumask_test_cpu(later_rq->cpu, &task->cpus_allowed) ||
1974                                      task_running(rq, task) ||
1975                                      !dl_task(task) ||
1976                                      !task_on_rq_queued(task))) {
1977                                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1978                                 later_rq = NULL;
1979                                 break;
1980                         }
1981                 }
1982
1983                 /*
1984                  * If the rq we found has no -deadline task, or
1985                  * its earliest one has a later deadline than our
1986                  * task, the rq is a good one.
1987                  */
1988                 if (!later_rq->dl.dl_nr_running ||
1989                     dl_time_before(task->dl.deadline,
1990                                    later_rq->dl.earliest_dl.curr))
1991                         break;
1992
1993                 /* Otherwise we try again. */
1994                 double_unlock_balance(rq, later_rq);
1995                 later_rq = NULL;
1996         }
1997
1998         return later_rq;
1999 }
2000
2001 static struct task_struct *pick_next_pushable_dl_task(struct rq *rq)
2002 {
2003         struct task_struct *p;
2004
2005         if (!has_pushable_dl_tasks(rq))
2006                 return NULL;
2007
2008         p = rb_entry(rq->dl.pushable_dl_tasks_root.rb_leftmost,
2009                      struct task_struct, pushable_dl_tasks);
2010
2011         BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
2012         BUG_ON(task_current(rq, p));
2013         BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
2014
2015         BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
2016         BUG_ON(!dl_task(p));
2017
2018         return p;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * See if the non running -deadline tasks on this rq
2023  * can be sent to some other CPU where they can preempt
2024  * and start executing.
2025  */
2026 static int push_dl_task(struct rq *rq)
2027 {
2028         struct task_struct *next_task;
2029         struct rq *later_rq;
2030         int ret = 0;
2031
2032         if (!rq->dl.overloaded)
2033                 return 0;
2034
2035         next_task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
2036         if (!next_task)
2037                 return 0;
2038
2039 retry:
2040         if (unlikely(next_task == rq->curr)) {
2041                 WARN_ON(1);
2042                 return 0;
2043         }
2044
2045         /*
2046          * If next_task preempts rq->curr, and rq->curr
2047          * can move away, it makes sense to just reschedule
2048          * without going further in pushing next_task.
2049          */
2050         if (dl_task(rq->curr) &&
2051             dl_time_before(next_task->dl.deadline, rq->curr->dl.deadline) &&
2052             rq->curr->nr_cpus_allowed > 1) {
2053                 resched_curr(rq);
2054                 return 0;
2055         }
2056
2057         /* We might release rq lock */
2058         get_task_struct(next_task);
2059
2060         /* Will lock the rq it'll find */
2061         later_rq = find_lock_later_rq(next_task, rq);
2062         if (!later_rq) {
2063                 struct task_struct *task;
2064
2065                 /*
2066                  * We must check all this again, since
2067                  * find_lock_later_rq releases rq->lock and it is
2068                  * then possible that next_task has migrated.
2069                  */
2070                 task = pick_next_pushable_dl_task(rq);
2071                 if (task == next_task) {
2072                         /*
2073                          * The task is still there. We don't try
2074                          * again, some other CPU will pull it when ready.
2075                          */
2076                         goto out;
2077                 }
2078
2079                 if (!task)
2080                         /* No more tasks */
2081                         goto out;
2082
2083                 put_task_struct(next_task);
2084                 next_task = task;
2085                 goto retry;
2086         }
2087
2088         deactivate_task(rq, next_task, 0);
2089         sub_running_bw(&next_task->dl, &rq->dl);
2090         sub_rq_bw(&next_task->dl, &rq->dl);
2091         set_task_cpu(next_task, later_rq->cpu);
2092         add_rq_bw(&next_task->dl, &later_rq->dl);
2093         add_running_bw(&next_task->dl, &later_rq->dl);
2094         activate_task(later_rq, next_task, 0);
2095         ret = 1;
2096
2097         resched_curr(later_rq);
2098
2099         double_unlock_balance(rq, later_rq);
2100
2101 out:
2102         put_task_struct(next_task);
2103
2104         return ret;
2105 }
2106
2107 static void push_dl_tasks(struct rq *rq)
2108 {
2109         /* push_dl_task() will return true if it moved a -deadline task */
2110         while (push_dl_task(rq))
2111                 ;
2112 }
2113
2114 static void pull_dl_task(struct rq *this_rq)
2115 {
2116         int this_cpu = this_rq->cpu, cpu;
2117         struct task_struct *p;
2118         bool resched = false;
2119         struct rq *src_rq;
2120         u64 dmin = LONG_MAX;
2121
2122         if (likely(!dl_overloaded(this_rq)))
2123                 return;
2124
2125         /*
2126          * Match the barrier from dl_set_overloaded; this guarantees that if we
2127          * see overloaded we must also see the dlo_mask bit.
2128          */
2129         smp_rmb();
2130
2131         for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->dlo_mask) {
2132                 if (this_cpu == cpu)
2133                         continue;
2134
2135                 src_rq = cpu_rq(cpu);
2136
2137                 /*
2138                  * It looks racy, abd it is! However, as in sched_rt.c,
2139                  * we are fine with this.
2140                  */
2141                 if (this_rq->dl.dl_nr_running &&
2142                     dl_time_before(this_rq->dl.earliest_dl.curr,
2143                                    src_rq->dl.earliest_dl.next))
2144                         continue;
2145
2146                 /* Might drop this_rq->lock */
2147                 double_lock_balance(this_rq, src_rq);
2148
2149                 /*
2150                  * If there are no more pullable tasks on the
2151                  * rq, we're done with it.
2152                  */
2153                 if (src_rq->dl.dl_nr_running <= 1)
2154                         goto skip;
2155
2156                 p = pick_earliest_pushable_dl_task(src_rq, this_cpu);
2157
2158                 /*
2159                  * We found a task to be pulled if:
2160                  *  - it preempts our current (if there's one),
2161                  *  - it will preempt the last one we pulled (if any).
2162                  */
2163                 if (p && dl_time_before(p->dl.deadline, dmin) &&
2164                     (!this_rq->dl.dl_nr_running ||
2165                      dl_time_before(p->dl.deadline,
2166                                     this_rq->dl.earliest_dl.curr))) {
2167                         WARN_ON(p == src_rq->curr);
2168                         WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
2169
2170                         /*
2171                          * Then we pull iff p has actually an earlier
2172                          * deadline than the current task of its runqueue.
2173                          */
2174                         if (dl_time_before(p->dl.deadline,
2175                                            src_rq->curr->dl.deadline))
2176                                 goto skip;
2177
2178                         resched = true;
2179
2180                         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2181                         sub_running_bw(&p->dl, &src_rq->dl);
2182                         sub_rq_bw(&p->dl, &src_rq->dl);
2183                         set_task_cpu(p, this_cpu);
2184                         add_rq_bw(&p->dl, &this_rq->dl);
2185                         add_running_bw(&p->dl, &this_rq->dl);
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                 sub_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
2295
2296         /*
2297          * We cannot use inactive_task_timer() to invoke sub_running_bw()
2298          * at the 0-lag time, because the task could have been migrated
2299          * while SCHED_OTHER in the meanwhile.
2300          */
2301         if (p->dl.dl_non_contending)
2302                 p->dl.dl_non_contending = 0;
2303
2304         /*
2305          * Since this might be the only -deadline task on the rq,
2306          * this is the right place to try to pull some other one
2307          * from an overloaded CPU, if any.
2308          */
2309         if (!task_on_rq_queued(p) || rq->dl.dl_nr_running)
2310                 return;
2311
2312         deadline_queue_pull_task(rq);
2313 }
2314
2315 /*
2316  * When switching to -deadline, we may overload the rq, then
2317  * we try to push someone off, if possible.
2318  */
2319 static void switched_to_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2320 {
2321         if (hrtimer_try_to_cancel(&p->dl.inactive_timer) == 1)
2322                 put_task_struct(p);
2323
2324         /* If p is not queued we will update its parameters at next wakeup. */
2325         if (!task_on_rq_queued(p)) {
2326                 add_rq_bw(&p->dl, &rq->dl);
2327
2328                 return;
2329         }
2330
2331         if (rq->curr != p) {
2332 #ifdef CONFIG_SMP
2333                 if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->dl.overloaded)
2334                         deadline_queue_push_tasks(rq);
2335 #endif
2336                 if (dl_task(rq->curr))
2337                         check_preempt_curr_dl(rq, p, 0);
2338                 else
2339                         resched_curr(rq);
2340         }
2341 }
2342
2343 /*
2344  * If the scheduling parameters of a -deadline task changed,
2345  * a push or pull operation might be needed.
2346  */
2347 static void prio_changed_dl(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2348                             int oldprio)
2349 {
2350         if (task_on_rq_queued(p) || rq->curr == p) {
2351 #ifdef CONFIG_SMP
2352                 /*
2353                  * This might be too much, but unfortunately
2354                  * we don't have the old deadline value, and
2355                  * we can't argue if the task is increasing
2356                  * or lowering its prio, so...
2357                  */
2358                 if (!rq->dl.overloaded)
2359                         deadline_queue_pull_task(rq);
2360
2361                 /*
2362                  * If we now have a earlier deadline task than p,
2363                  * then reschedule, provided p is still on this
2364                  * runqueue.
2365                  */
2366                 if (dl_time_before(rq->dl.earliest_dl.curr, p->dl.deadline))
2367                         resched_curr(rq);
2368 #else
2369                 /*
2370                  * Again, we don't know if p has a earlier
2371                  * or later deadline, so let's blindly set a
2372                  * (maybe not needed) rescheduling point.
2373                  */
2374                 resched_curr(rq);
2375 #endif /* CONFIG_SMP */
2376         }
2377 }
2378
2379 const struct sched_class dl_sched_class = {
2380         .next                   = &rt_sched_class,
2381         .enqueue_task           = enqueue_task_dl,
2382         .dequeue_task           = dequeue_task_dl,
2383         .yield_task             = yield_task_dl,
2384
2385         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_dl,
2386
2387         .pick_next_task         = pick_next_task_dl,
2388         .put_prev_task          = put_prev_task_dl,
2389
2390 #ifdef CONFIG_SMP
2391         .select_task_rq         = select_task_rq_dl,
2392         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_dl,
2393         .set_cpus_allowed       = set_cpus_allowed_dl,
2394         .rq_online              = rq_online_dl,
2395         .rq_offline             = rq_offline_dl,
2396         .task_woken             = task_woken_dl,
2397 #endif
2398
2399         .set_curr_task          = set_curr_task_dl,
2400         .task_tick              = task_tick_dl,
2401         .task_fork              = task_fork_dl,
2402
2403         .prio_changed           = prio_changed_dl,
2404         .switched_from          = switched_from_dl,
2405         .switched_to            = switched_to_dl,
2406
2407         .update_curr            = update_curr_dl,
2408 };
2409
2410 int sched_dl_global_validate(void)
2411 {
2412         u64 runtime = global_rt_runtime();
2413         u64 period = global_rt_period();
2414         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
2415         struct dl_bw *dl_b;
2416         int cpu, ret = 0;
2417         unsigned long flags;
2418
2419         /*
2420          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
2421          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
2422          * any of the root_domains.
2423          *
2424          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
2425          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
2426          * solutions is welcome!
2427          */
2428         for_each_possible_cpu(cpu) {
2429                 rcu_read_lock_sched();
2430                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
2431
2432                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2433                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
2434                         ret = -EBUSY;
2435                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2436
2437                 rcu_read_unlock_sched();
2438
2439                 if (ret)
2440                         break;
2441         }
2442
2443         return ret;
2444 }
2445
2446 void init_dl_rq_bw_ratio(struct dl_rq *dl_rq)
2447 {
2448         if (global_rt_runtime() == RUNTIME_INF) {
2449                 dl_rq->bw_ratio = 1 << RATIO_SHIFT;
2450                 dl_rq->extra_bw = 1 << BW_SHIFT;
2451         } else {
2452                 dl_rq->bw_ratio = to_ratio(global_rt_runtime(),
2453                           global_rt_period()) >> (BW_SHIFT - RATIO_SHIFT);
2454                 dl_rq->extra_bw = to_ratio(global_rt_period(),
2455                                                     global_rt_runtime());
2456         }
2457 }
2458
2459 void sched_dl_do_global(void)
2460 {
2461         u64 new_bw = -1;
2462         struct dl_bw *dl_b;
2463         int cpu;
2464         unsigned long flags;
2465
2466         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
2467         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
2468
2469         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
2470                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
2471
2472         /*
2473          * FIXME: As above...
2474          */
2475         for_each_possible_cpu(cpu) {
2476                 rcu_read_lock_sched();
2477                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
2478
2479                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2480                 dl_b->bw = new_bw;
2481                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2482
2483                 rcu_read_unlock_sched();
2484                 init_dl_rq_bw_ratio(&cpu_rq(cpu)->dl);
2485         }
2486 }
2487
2488 /*
2489  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2490  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2491  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2492  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2493  *
2494  * This function is called while holding p's rq->lock.
2495  */
2496 int sched_dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2497                       const struct sched_attr *attr)
2498 {
2499         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2500         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2501         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2502         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2503         int cpus, err = -1;
2504
2505         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
2506                 return 0;
2507
2508         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2509         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2510                 return 0;
2511
2512         /*
2513          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2514          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2515          * allocated bandwidth of the container.
2516          */
2517         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2518         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2519         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2520             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2521                 if (hrtimer_active(&p->dl.inactive_timer))
2522                         __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2523                 __dl_add(dl_b, new_bw, cpus);
2524                 err = 0;
2525         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2526                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2527                 /*
2528                  * XXX this is slightly incorrect: when the task
2529                  * utilization decreases, we should delay the total
2530                  * utilization change until the task's 0-lag point.
2531                  * But this would require to set the task's "inactive
2532                  * timer" when the task is not inactive.
2533                  */
2534                 __dl_sub(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2535                 __dl_add(dl_b, new_bw, cpus);
2536                 dl_change_utilization(p, new_bw);
2537                 err = 0;
2538         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2539                 /*
2540                  * Do not decrease the total deadline utilization here,
2541                  * switched_from_dl() will take care to do it at the correct
2542                  * (0-lag) time.
2543                  */
2544                 err = 0;
2545         }
2546         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2547
2548         return err;
2549 }
2550
2551 /*
2552  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
2553  * SCHED_DEADLINE task.
2554  *
2555  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
2556  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
2557  * for the first time with its new policy.
2558  */
2559 void __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
2560 {
2561         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2562
2563         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
2564         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
2565         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
2566         dl_se->flags = attr->sched_flags;
2567         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
2568         dl_se->dl_density = to_ratio(dl_se->dl_deadline, dl_se->dl_runtime);
2569 }
2570
2571 void __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
2572 {
2573         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2574
2575         attr->sched_priority = p->rt_priority;
2576         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
2577         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
2578         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
2579         attr->sched_flags = dl_se->flags;
2580 }
2581
2582 /*
2583  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
2584  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
2585  * than the runtime, as well as the period of being zero or
2586  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
2587  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
2588  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
2589  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
2590  * sched_period, as the latter can be zero).
2591  */
2592 bool __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
2593 {
2594         /* special dl tasks don't actually use any parameter */
2595         if (attr->sched_flags & SCHED_FLAG_SUGOV)
2596                 return true;
2597
2598         /* deadline != 0 */
2599         if (attr->sched_deadline == 0)
2600                 return false;
2601
2602         /*
2603          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
2604          * that big.
2605          */
2606         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
2607                 return false;
2608
2609         /*
2610          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
2611          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
2612          */
2613         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
2614             attr->sched_period & (1ULL << 63))
2615                 return false;
2616
2617         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
2618         if ((attr->sched_period != 0 &&
2619              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
2620             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
2621                 return false;
2622
2623         return true;
2624 }
2625
2626 /*
2627  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2628  */
2629 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2630 {
2631         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2632
2633         dl_se->dl_runtime               = 0;
2634         dl_se->dl_deadline              = 0;
2635         dl_se->dl_period                = 0;
2636         dl_se->flags                    = 0;
2637         dl_se->dl_bw                    = 0;
2638         dl_se->dl_density               = 0;
2639
2640         dl_se->dl_throttled             = 0;
2641         dl_se->dl_yielded               = 0;
2642         dl_se->dl_non_contending        = 0;
2643         dl_se->dl_overrun               = 0;
2644 }
2645
2646 bool dl_param_changed(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
2647 {
2648         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2649
2650         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
2651             dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
2652             dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
2653             dl_se->flags != attr->sched_flags)
2654                 return true;
2655
2656         return false;
2657 }
2658
2659 #ifdef CONFIG_SMP
2660 int dl_task_can_attach(struct task_struct *p, const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
2661 {
2662         unsigned int dest_cpu;
2663         struct dl_bw *dl_b;
2664         bool overflow;
2665         int cpus, ret;
2666         unsigned long flags;
2667
2668         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, cs_cpus_allowed);
2669
2670         rcu_read_lock_sched();
2671         dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
2672         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2673         cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
2674         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
2675         if (overflow) {
2676                 ret = -EBUSY;
2677         } else {
2678                 /*
2679                  * We reserve space for this task in the destination
2680                  * root_domain, as we can't fail after this point.
2681                  * We will free resources in the source root_domain
2682                  * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
2683                  */
2684                 __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw, cpus);
2685                 ret = 0;
2686         }
2687         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2688         rcu_read_unlock_sched();
2689
2690         return ret;
2691 }
2692
2693 int dl_cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
2694                                  const struct cpumask *trial)
2695 {
2696         int ret = 1, trial_cpus;
2697         struct dl_bw *cur_dl_b;
2698         unsigned long flags;
2699
2700         rcu_read_lock_sched();
2701         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
2702         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
2703
2704         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
2705         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
2706             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
2707                 ret = 0;
2708         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
2709         rcu_read_unlock_sched();
2710
2711         return ret;
2712 }
2713
2714 bool dl_cpu_busy(unsigned int cpu)
2715 {
2716         unsigned long flags;
2717         struct dl_bw *dl_b;
2718         bool overflow;
2719         int cpus;
2720
2721         rcu_read_lock_sched();
2722         dl_b = dl_bw_of(cpu);
2723         raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
2724         cpus = dl_bw_cpus(cpu);
2725         overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
2726         raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
2727         rcu_read_unlock_sched();
2728
2729         return overflow;
2730 }
2731 #endif
2732
2733 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2734 void print_dl_stats(struct seq_file *m, int cpu)
2735 {
2736         print_dl_rq(m, cpu, &cpu_rq(cpu)->dl);
2737 }
2738 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */