Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * Real-Time Scheduling Class (mapped to the SCHED_FIFO and SCHED_RR
4 : : * policies)
5 : : */
6 : : #include "sched.h"
7 : :
8 : : #include "pelt.h"
9 : :
10 : : int sched_rr_timeslice = RR_TIMESLICE;
11 : : int sysctl_sched_rr_timeslice = (MSEC_PER_SEC / HZ) * RR_TIMESLICE;
12 : : /* More than 4 hours if BW_SHIFT equals 20. */
13 : : static const u64 max_rt_runtime = MAX_BW;
14 : :
15 : : static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
16 : :
17 : : struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
18 : :
19 : 3 : static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
20 : : {
21 : : struct rt_bandwidth *rt_b =
22 : 3 : container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
23 : : int idle = 0;
24 : : int overrun;
25 : :
26 : 3 : raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
27 : : for (;;) {
28 : 3 : overrun = hrtimer_forward_now(timer, rt_b->rt_period);
29 : 3 : if (!overrun)
30 : : break;
31 : :
32 : : raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
33 : 3 : idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
34 : 3 : raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
35 : 3 : }
36 : 3 : if (idle)
37 : 3 : rt_b->rt_period_active = 0;
38 : : raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
39 : :
40 : 3 : return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
41 : : }
42 : :
43 : 3 : void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
44 : : {
45 : 3 : rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
46 : 3 : rt_b->rt_runtime = runtime;
47 : :
48 : 3 : raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
49 : :
50 : 3 : hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer, CLOCK_MONOTONIC,
51 : : HRTIMER_MODE_REL_HARD);
52 : 3 : rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
53 : 3 : }
54 : :
55 : 3 : static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
56 : : {
57 : 3 : if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
58 : 3 : return;
59 : :
60 : 3 : raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
61 : 3 : if (!rt_b->rt_period_active) {
62 : 3 : rt_b->rt_period_active = 1;
63 : : /*
64 : : * SCHED_DEADLINE updates the bandwidth, as a run away
65 : : * RT task with a DL task could hog a CPU. But DL does
66 : : * not reset the period. If a deadline task was running
67 : : * without an RT task running, it can cause RT tasks to
68 : : * throttle when they start up. Kick the timer right away
69 : : * to update the period.
70 : : */
71 : 3 : hrtimer_forward_now(&rt_b->rt_period_timer, ns_to_ktime(0));
72 : 3 : hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
73 : : HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_HARD);
74 : : }
75 : : raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
76 : : }
77 : :
78 : 3 : void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq)
79 : : {
80 : : struct rt_prio_array *array;
81 : : int i;
82 : :
83 : : array = &rt_rq->active;
84 : 3 : for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
85 : 3 : INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
86 : 3 : __clear_bit(i, array->bitmap);
87 : : }
88 : : /* delimiter for bitsearch: */
89 : : __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
90 : :
91 : : #if defined CONFIG_SMP
92 : 3 : rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
93 : 3 : rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
94 : 3 : rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
95 : 3 : rt_rq->overloaded = 0;
96 : : plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks);
97 : : #endif /* CONFIG_SMP */
98 : : /* We start is dequeued state, because no RT tasks are queued */
99 : 3 : rt_rq->rt_queued = 0;
100 : :
101 : 3 : rt_rq->rt_time = 0;
102 : 3 : rt_rq->rt_throttled = 0;
103 : 3 : rt_rq->rt_runtime = 0;
104 : 3 : raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
105 : 3 : }
106 : :
107 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
108 : : static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
109 : : {
110 : : hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
111 : : }
112 : :
113 : : #define rt_entity_is_task(rt_se) (!(rt_se)->my_q)
114 : :
115 : : static inline struct task_struct *rt_task_of(struct sched_rt_entity *rt_se)
116 : : {
117 : : #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
118 : : WARN_ON_ONCE(!rt_entity_is_task(rt_se));
119 : : #endif
120 : : return container_of(rt_se, struct task_struct, rt);
121 : : }
122 : :
123 : : static inline struct rq *rq_of_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq)
124 : : {
125 : : return rt_rq->rq;
126 : : }
127 : :
128 : : static inline struct rt_rq *rt_rq_of_se(struct sched_rt_entity *rt_se)
129 : : {
130 : : return rt_se->rt_rq;
131 : : }
132 : :
133 : : static inline struct rq *rq_of_rt_se(struct sched_rt_entity *rt_se)
134 : : {
135 : : struct rt_rq *rt_rq = rt_se->rt_rq;
136 : :
137 : : return rt_rq->rq;
138 : : }
139 : :
140 : : void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
141 : : {
142 : : int i;
143 : :
144 : : if (tg->rt_se)
145 : : destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
146 : :
147 : : for_each_possible_cpu(i) {
148 : : if (tg->rt_rq)
149 : : kfree(tg->rt_rq[i]);
150 : : if (tg->rt_se)
151 : : kfree(tg->rt_se[i]);
152 : : }
153 : :
154 : : kfree(tg->rt_rq);
155 : : kfree(tg->rt_se);
156 : : }
157 : :
158 : : void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
159 : : struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu,
160 : : struct sched_rt_entity *parent)
161 : : {
162 : : struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
163 : :
164 : : rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
165 : : rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
166 : : rt_rq->rq = rq;
167 : : rt_rq->tg = tg;
168 : :
169 : : tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
170 : : tg->rt_se[cpu] = rt_se;
171 : :
172 : : if (!rt_se)
173 : : return;
174 : :
175 : : if (!parent)
176 : : rt_se->rt_rq = &rq->rt;
177 : : else
178 : : rt_se->rt_rq = parent->my_q;
179 : :
180 : : rt_se->my_q = rt_rq;
181 : : rt_se->parent = parent;
182 : : INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
183 : : }
184 : :
185 : : int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
186 : : {
187 : : struct rt_rq *rt_rq;
188 : : struct sched_rt_entity *rt_se;
189 : : int i;
190 : :
191 : : tg->rt_rq = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(rt_rq), GFP_KERNEL);
192 : : if (!tg->rt_rq)
193 : : goto err;
194 : : tg->rt_se = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(rt_se), GFP_KERNEL);
195 : : if (!tg->rt_se)
196 : : goto err;
197 : :
198 : : init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
199 : : ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
200 : :
201 : : for_each_possible_cpu(i) {
202 : : rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
203 : : GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
204 : : if (!rt_rq)
205 : : goto err;
206 : :
207 : : rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
208 : : GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
209 : : if (!rt_se)
210 : : goto err_free_rq;
211 : :
212 : : init_rt_rq(rt_rq);
213 : : rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
214 : : init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, parent->rt_se[i]);
215 : : }
216 : :
217 : : return 1;
218 : :
219 : : err_free_rq:
220 : : kfree(rt_rq);
221 : : err:
222 : : return 0;
223 : : }
224 : :
225 : : #else /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
226 : :
227 : : #define rt_entity_is_task(rt_se) (1)
228 : :
229 : : static inline struct task_struct *rt_task_of(struct sched_rt_entity *rt_se)
230 : : {
231 : 3 : return container_of(rt_se, struct task_struct, rt);
232 : : }
233 : :
234 : : static inline struct rq *rq_of_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq)
235 : : {
236 : 3 : return container_of(rt_rq, struct rq, rt);
237 : : }
238 : :
239 : : static inline struct rq *rq_of_rt_se(struct sched_rt_entity *rt_se)
240 : : {
241 : : struct task_struct *p = rt_task_of(rt_se);
242 : :
243 : 3 : return task_rq(p);
244 : : }
245 : :
246 : : static inline struct rt_rq *rt_rq_of_se(struct sched_rt_entity *rt_se)
247 : : {
248 : : struct rq *rq = rq_of_rt_se(rt_se);
249 : :
250 : 3 : return &rq->rt;
251 : : }
252 : :
253 : 3 : void free_rt_sched_group(struct task_group *tg) { }
254 : :
255 : 3 : int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
256 : : {
257 : 3 : return 1;
258 : : }
259 : : #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
260 : :
261 : : #ifdef CONFIG_SMP
262 : :
263 : : static void pull_rt_task(struct rq *this_rq);
264 : :
265 : : static inline bool need_pull_rt_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
266 : : {
267 : : /* Try to pull RT tasks here if we lower this rq's prio */
268 : 3 : return rq->rt.highest_prio.curr > prev->prio;
269 : : }
270 : :
271 : : static inline int rt_overloaded(struct rq *rq)
272 : : {
273 : 3 : return atomic_read(&rq->rd->rto_count);
274 : : }
275 : :
276 : 0 : static inline void rt_set_overload(struct rq *rq)
277 : : {
278 : 0 : if (!rq->online)
279 : 0 : return;
280 : :
281 : 0 : cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->rto_mask);
282 : : /*
283 : : * Make sure the mask is visible before we set
284 : : * the overload count. That is checked to determine
285 : : * if we should look at the mask. It would be a shame
286 : : * if we looked at the mask, but the mask was not
287 : : * updated yet.
288 : : *
289 : : * Matched by the barrier in pull_rt_task().
290 : : */
291 : 0 : smp_wmb();
292 : 0 : atomic_inc(&rq->rd->rto_count);
293 : : }
294 : :
295 : 0 : static inline void rt_clear_overload(struct rq *rq)
296 : : {
297 : 0 : if (!rq->online)
298 : 0 : return;
299 : :
300 : : /* the order here really doesn't matter */
301 : 0 : atomic_dec(&rq->rd->rto_count);
302 : 0 : cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->rto_mask);
303 : : }
304 : :
305 : 3 : static void update_rt_migration(struct rt_rq *rt_rq)
306 : : {
307 : 3 : if (rt_rq->rt_nr_migratory && rt_rq->rt_nr_total > 1) {
308 : 0 : if (!rt_rq->overloaded) {
309 : 0 : rt_set_overload(rq_of_rt_rq(rt_rq));
310 : 0 : rt_rq->overloaded = 1;
311 : : }
312 : 3 : } else if (rt_rq->overloaded) {
313 : 0 : rt_clear_overload(rq_of_rt_rq(rt_rq));
314 : 0 : rt_rq->overloaded = 0;
315 : : }
316 : 3 : }
317 : :
318 : 3 : static void inc_rt_migration(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
319 : : {
320 : : struct task_struct *p;
321 : :
322 : : if (!rt_entity_is_task(rt_se))
323 : 3 : return;
324 : :
325 : : p = rt_task_of(rt_se);
326 : 3 : rt_rq = &rq_of_rt_rq(rt_rq)->rt;
327 : :
328 : 3 : rt_rq->rt_nr_total++;
329 : 3 : if (p->nr_cpus_allowed > 1)
330 : 3 : rt_rq->rt_nr_migratory++;
331 : :
332 : 3 : update_rt_migration(rt_rq);
333 : : }
334 : :
335 : 3 : static void dec_rt_migration(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
336 : : {
337 : : struct task_struct *p;
338 : :
339 : : if (!rt_entity_is_task(rt_se))
340 : 3 : return;
341 : :
342 : : p = rt_task_of(rt_se);
343 : 3 : rt_rq = &rq_of_rt_rq(rt_rq)->rt;
344 : :
345 : 3 : rt_rq->rt_nr_total--;
346 : 3 : if (p->nr_cpus_allowed > 1)
347 : 3 : rt_rq->rt_nr_migratory--;
348 : :
349 : 3 : update_rt_migration(rt_rq);
350 : : }
351 : :
352 : : static inline int has_pushable_tasks(struct rq *rq)
353 : : {
354 : : return !plist_head_empty(&rq->rt.pushable_tasks);
355 : : }
356 : :
357 : : static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, rt_push_head);
358 : : static DEFINE_PER_CPU(struct callback_head, rt_pull_head);
359 : :
360 : : static void push_rt_tasks(struct rq *);
361 : : static void pull_rt_task(struct rq *);
362 : :
363 : : static inline void rt_queue_push_tasks(struct rq *rq)
364 : : {
365 : 3 : if (!has_pushable_tasks(rq))
366 : : return;
367 : :
368 : 0 : queue_balance_callback(rq, &per_cpu(rt_push_head, rq->cpu), push_rt_tasks);
369 : : }
370 : :
371 : : static inline void rt_queue_pull_task(struct rq *rq)
372 : : {
373 : 0 : queue_balance_callback(rq, &per_cpu(rt_pull_head, rq->cpu), pull_rt_task);
374 : : }
375 : :
376 : 3 : static void enqueue_pushable_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
377 : : {
378 : 3 : plist_del(&p->pushable_tasks, &rq->rt.pushable_tasks);
379 : 3 : plist_node_init(&p->pushable_tasks, p->prio);
380 : 3 : plist_add(&p->pushable_tasks, &rq->rt.pushable_tasks);
381 : :
382 : : /* Update the highest prio pushable task */
383 : 3 : if (p->prio < rq->rt.highest_prio.next)
384 : 3 : rq->rt.highest_prio.next = p->prio;
385 : 3 : }
386 : :
387 : : static void dequeue_pushable_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
388 : : {
389 : 3 : plist_del(&p->pushable_tasks, &rq->rt.pushable_tasks);
390 : :
391 : : /* Update the new highest prio pushable task */
392 : 3 : if (has_pushable_tasks(rq)) {
393 : : p = plist_first_entry(&rq->rt.pushable_tasks,
394 : : struct task_struct, pushable_tasks);
395 : 0 : rq->rt.highest_prio.next = p->prio;
396 : : } else
397 : 3 : rq->rt.highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
398 : : }
399 : :
400 : : #else
401 : :
402 : : static inline void enqueue_pushable_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
403 : : {
404 : : }
405 : :
406 : : static inline void dequeue_pushable_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
407 : : {
408 : : }
409 : :
410 : : static inline
411 : : void inc_rt_migration(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
412 : : {
413 : : }
414 : :
415 : : static inline
416 : : void dec_rt_migration(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
417 : : {
418 : : }
419 : :
420 : : static inline bool need_pull_rt_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
421 : : {
422 : : return false;
423 : : }
424 : :
425 : : static inline void pull_rt_task(struct rq *this_rq)
426 : : {
427 : : }
428 : :
429 : : static inline void rt_queue_push_tasks(struct rq *rq)
430 : : {
431 : : }
432 : : #endif /* CONFIG_SMP */
433 : :
434 : : static void enqueue_top_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
435 : : static void dequeue_top_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq);
436 : :
437 : : static inline int on_rt_rq(struct sched_rt_entity *rt_se)
438 : : {
439 : 3 : return rt_se->on_rq;
440 : : }
441 : :
442 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
443 : :
444 : : static inline u64 sched_rt_runtime(struct rt_rq *rt_rq)
445 : : {
446 : : if (!rt_rq->tg)
447 : : return RUNTIME_INF;
448 : :
449 : : return rt_rq->rt_runtime;
450 : : }
451 : :
452 : : static inline u64 sched_rt_period(struct rt_rq *rt_rq)
453 : : {
454 : : return ktime_to_ns(rt_rq->tg->rt_bandwidth.rt_period);
455 : : }
456 : :
457 : : typedef struct task_group *rt_rq_iter_t;
458 : :
459 : : static inline struct task_group *next_task_group(struct task_group *tg)
460 : : {
461 : : do {
462 : : tg = list_entry_rcu(tg->list.next,
463 : : typeof(struct task_group), list);
464 : : } while (&tg->list != &task_groups && task_group_is_autogroup(tg));
465 : :
466 : : if (&tg->list == &task_groups)
467 : : tg = NULL;
468 : :
469 : : return tg;
470 : : }
471 : :
472 : : #define for_each_rt_rq(rt_rq, iter, rq) \
473 : : for (iter = container_of(&task_groups, typeof(*iter), list); \
474 : : (iter = next_task_group(iter)) && \
475 : : (rt_rq = iter->rt_rq[cpu_of(rq)]);)
476 : :
477 : : #define for_each_sched_rt_entity(rt_se) \
478 : : for (; rt_se; rt_se = rt_se->parent)
479 : :
480 : : static inline struct rt_rq *group_rt_rq(struct sched_rt_entity *rt_se)
481 : : {
482 : : return rt_se->my_q;
483 : : }
484 : :
485 : : static void enqueue_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags);
486 : : static void dequeue_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags);
487 : :
488 : : static void sched_rt_rq_enqueue(struct rt_rq *rt_rq)
489 : : {
490 : : struct task_struct *curr = rq_of_rt_rq(rt_rq)->curr;
491 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
492 : : struct sched_rt_entity *rt_se;
493 : :
494 : : int cpu = cpu_of(rq);
495 : :
496 : : rt_se = rt_rq->tg->rt_se[cpu];
497 : :
498 : : if (rt_rq->rt_nr_running) {
499 : : if (!rt_se)
500 : : enqueue_top_rt_rq(rt_rq);
501 : : else if (!on_rt_rq(rt_se))
502 : : enqueue_rt_entity(rt_se, 0);
503 : :
504 : : if (rt_rq->highest_prio.curr < curr->prio)
505 : : resched_curr(rq);
506 : : }
507 : : }
508 : :
509 : : static void sched_rt_rq_dequeue(struct rt_rq *rt_rq)
510 : : {
511 : : struct sched_rt_entity *rt_se;
512 : : int cpu = cpu_of(rq_of_rt_rq(rt_rq));
513 : :
514 : : rt_se = rt_rq->tg->rt_se[cpu];
515 : :
516 : : if (!rt_se) {
517 : : dequeue_top_rt_rq(rt_rq);
518 : : /* Kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
519 : : cpufreq_update_util(rq_of_rt_rq(rt_rq), 0);
520 : : }
521 : : else if (on_rt_rq(rt_se))
522 : : dequeue_rt_entity(rt_se, 0);
523 : : }
524 : :
525 : : static inline int rt_rq_throttled(struct rt_rq *rt_rq)
526 : : {
527 : : return rt_rq->rt_throttled && !rt_rq->rt_nr_boosted;
528 : : }
529 : :
530 : : static int rt_se_boosted(struct sched_rt_entity *rt_se)
531 : : {
532 : : struct rt_rq *rt_rq = group_rt_rq(rt_se);
533 : : struct task_struct *p;
534 : :
535 : : if (rt_rq)
536 : : return !!rt_rq->rt_nr_boosted;
537 : :
538 : : p = rt_task_of(rt_se);
539 : : return p->prio != p->normal_prio;
540 : : }
541 : :
542 : : #ifdef CONFIG_SMP
543 : : static inline const struct cpumask *sched_rt_period_mask(void)
544 : : {
545 : : return this_rq()->rd->span;
546 : : }
547 : : #else
548 : : static inline const struct cpumask *sched_rt_period_mask(void)
549 : : {
550 : : return cpu_online_mask;
551 : : }
552 : : #endif
553 : :
554 : : static inline
555 : : struct rt_rq *sched_rt_period_rt_rq(struct rt_bandwidth *rt_b, int cpu)
556 : : {
557 : : return container_of(rt_b, struct task_group, rt_bandwidth)->rt_rq[cpu];
558 : : }
559 : :
560 : : static inline struct rt_bandwidth *sched_rt_bandwidth(struct rt_rq *rt_rq)
561 : : {
562 : : return &rt_rq->tg->rt_bandwidth;
563 : : }
564 : :
565 : : #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
566 : :
567 : : static inline u64 sched_rt_runtime(struct rt_rq *rt_rq)
568 : : {
569 : 3 : return rt_rq->rt_runtime;
570 : : }
571 : :
572 : : static inline u64 sched_rt_period(struct rt_rq *rt_rq)
573 : : {
574 : 3 : return ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period);
575 : : }
576 : :
577 : : typedef struct rt_rq *rt_rq_iter_t;
578 : :
579 : : #define for_each_rt_rq(rt_rq, iter, rq) \
580 : : for ((void) iter, rt_rq = &rq->rt; rt_rq; rt_rq = NULL)
581 : :
582 : : #define for_each_sched_rt_entity(rt_se) \
583 : : for (; rt_se; rt_se = NULL)
584 : :
585 : : static inline struct rt_rq *group_rt_rq(struct sched_rt_entity *rt_se)
586 : : {
587 : : return NULL;
588 : : }
589 : :
590 : 3 : static inline void sched_rt_rq_enqueue(struct rt_rq *rt_rq)
591 : : {
592 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
593 : :
594 : 3 : if (!rt_rq->rt_nr_running)
595 : 3 : return;
596 : :
597 : 1 : enqueue_top_rt_rq(rt_rq);
598 : 1 : resched_curr(rq);
599 : : }
600 : :
601 : : static inline void sched_rt_rq_dequeue(struct rt_rq *rt_rq)
602 : : {
603 : 0 : dequeue_top_rt_rq(rt_rq);
604 : : }
605 : :
606 : : static inline int rt_rq_throttled(struct rt_rq *rt_rq)
607 : : {
608 : 3 : return rt_rq->rt_throttled;
609 : : }
610 : :
611 : : static inline const struct cpumask *sched_rt_period_mask(void)
612 : : {
613 : : return cpu_online_mask;
614 : : }
615 : :
616 : : static inline
617 : : struct rt_rq *sched_rt_period_rt_rq(struct rt_bandwidth *rt_b, int cpu)
618 : : {
619 : 3 : return &cpu_rq(cpu)->rt;
620 : : }
621 : :
622 : : static inline struct rt_bandwidth *sched_rt_bandwidth(struct rt_rq *rt_rq)
623 : : {
624 : : return &def_rt_bandwidth;
625 : : }
626 : :
627 : : #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
628 : :
629 : 0 : bool sched_rt_bandwidth_account(struct rt_rq *rt_rq)
630 : : {
631 : : struct rt_bandwidth *rt_b = sched_rt_bandwidth(rt_rq);
632 : :
633 : 0 : return (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer) ||
634 : 0 : rt_rq->rt_time < rt_b->rt_runtime);
635 : : }
636 : :
637 : : #ifdef CONFIG_SMP
638 : : /*
639 : : * We ran out of runtime, see if we can borrow some from our neighbours.
640 : : */
641 : 0 : static void do_balance_runtime(struct rt_rq *rt_rq)
642 : : {
643 : : struct rt_bandwidth *rt_b = sched_rt_bandwidth(rt_rq);
644 : 0 : struct root_domain *rd = rq_of_rt_rq(rt_rq)->rd;
645 : : int i, weight;
646 : : u64 rt_period;
647 : :
648 : 0 : weight = cpumask_weight(rd->span);
649 : :
650 : 0 : raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
651 : 0 : rt_period = ktime_to_ns(rt_b->rt_period);
652 : 0 : for_each_cpu(i, rd->span) {
653 : : struct rt_rq *iter = sched_rt_period_rt_rq(rt_b, i);
654 : : s64 diff;
655 : :
656 : 0 : if (iter == rt_rq)
657 : 0 : continue;
658 : :
659 : 0 : raw_spin_lock(&iter->rt_runtime_lock);
660 : : /*
661 : : * Either all rqs have inf runtime and there's nothing to steal
662 : : * or __disable_runtime() below sets a specific rq to inf to
663 : : * indicate its been disabled and disalow stealing.
664 : : */
665 : 0 : if (iter->rt_runtime == RUNTIME_INF)
666 : : goto next;
667 : :
668 : : /*
669 : : * From runqueues with spare time, take 1/n part of their
670 : : * spare time, but no more than our period.
671 : : */
672 : 0 : diff = iter->rt_runtime - iter->rt_time;
673 : 0 : if (diff > 0) {
674 : 0 : diff = div_u64((u64)diff, weight);
675 : 0 : if (rt_rq->rt_runtime + diff > rt_period)
676 : 0 : diff = rt_period - rt_rq->rt_runtime;
677 : 0 : iter->rt_runtime -= diff;
678 : 0 : rt_rq->rt_runtime += diff;
679 : 0 : if (rt_rq->rt_runtime == rt_period) {
680 : : raw_spin_unlock(&iter->rt_runtime_lock);
681 : : break;
682 : : }
683 : : }
684 : : next:
685 : : raw_spin_unlock(&iter->rt_runtime_lock);
686 : : }
687 : : raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
688 : 0 : }
689 : :
690 : : /*
691 : : * Ensure this RQ takes back all the runtime it lend to its neighbours.
692 : : */
693 : 3 : static void __disable_runtime(struct rq *rq)
694 : : {
695 : 3 : struct root_domain *rd = rq->rd;
696 : : rt_rq_iter_t iter;
697 : : struct rt_rq *rt_rq;
698 : :
699 : 3 : if (unlikely(!scheduler_running))
700 : 3 : return;
701 : :
702 : 3 : for_each_rt_rq(rt_rq, iter, rq) {
703 : : struct rt_bandwidth *rt_b = sched_rt_bandwidth(rt_rq);
704 : : s64 want;
705 : : int i;
706 : :
707 : 3 : raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
708 : 3 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
709 : : /*
710 : : * Either we're all inf and nobody needs to borrow, or we're
711 : : * already disabled and thus have nothing to do, or we have
712 : : * exactly the right amount of runtime to take out.
713 : : */
714 : 3 : if (rt_rq->rt_runtime == RUNTIME_INF ||
715 : 3 : rt_rq->rt_runtime == rt_b->rt_runtime)
716 : : goto balanced;
717 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
718 : :
719 : : /*
720 : : * Calculate the difference between what we started out with
721 : : * and what we current have, that's the amount of runtime
722 : : * we lend and now have to reclaim.
723 : : */
724 : 0 : want = rt_b->rt_runtime - rt_rq->rt_runtime;
725 : :
726 : : /*
727 : : * Greedy reclaim, take back as much as we can.
728 : : */
729 : 0 : for_each_cpu(i, rd->span) {
730 : : struct rt_rq *iter = sched_rt_period_rt_rq(rt_b, i);
731 : : s64 diff;
732 : :
733 : : /*
734 : : * Can't reclaim from ourselves or disabled runqueues.
735 : : */
736 : 0 : if (iter == rt_rq || iter->rt_runtime == RUNTIME_INF)
737 : 0 : continue;
738 : :
739 : 0 : raw_spin_lock(&iter->rt_runtime_lock);
740 : 0 : if (want > 0) {
741 : 0 : diff = min_t(s64, iter->rt_runtime, want);
742 : 0 : iter->rt_runtime -= diff;
743 : 0 : want -= diff;
744 : : } else {
745 : 0 : iter->rt_runtime -= want;
746 : : want -= want;
747 : : }
748 : : raw_spin_unlock(&iter->rt_runtime_lock);
749 : :
750 : 0 : if (!want)
751 : : break;
752 : : }
753 : :
754 : 0 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
755 : : /*
756 : : * We cannot be left wanting - that would mean some runtime
757 : : * leaked out of the system.
758 : : */
759 : 0 : BUG_ON(want);
760 : : balanced:
761 : : /*
762 : : * Disable all the borrow logic by pretending we have inf
763 : : * runtime - in which case borrowing doesn't make sense.
764 : : */
765 : 3 : rt_rq->rt_runtime = RUNTIME_INF;
766 : 3 : rt_rq->rt_throttled = 0;
767 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
768 : : raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
769 : :
770 : : /* Make rt_rq available for pick_next_task() */
771 : 3 : sched_rt_rq_enqueue(rt_rq);
772 : : }
773 : : }
774 : :
775 : 3 : static void __enable_runtime(struct rq *rq)
776 : : {
777 : : rt_rq_iter_t iter;
778 : : struct rt_rq *rt_rq;
779 : :
780 : 3 : if (unlikely(!scheduler_running))
781 : 3 : return;
782 : :
783 : : /*
784 : : * Reset each runqueue's bandwidth settings
785 : : */
786 : 3 : for_each_rt_rq(rt_rq, iter, rq) {
787 : : struct rt_bandwidth *rt_b = sched_rt_bandwidth(rt_rq);
788 : :
789 : 3 : raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
790 : 3 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
791 : 3 : rt_rq->rt_runtime = rt_b->rt_runtime;
792 : 3 : rt_rq->rt_time = 0;
793 : 3 : rt_rq->rt_throttled = 0;
794 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
795 : : raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
796 : : }
797 : : }
798 : :
799 : 3 : static void balance_runtime(struct rt_rq *rt_rq)
800 : : {
801 : 3 : if (!sched_feat(RT_RUNTIME_SHARE))
802 : 3 : return;
803 : :
804 : 3 : if (rt_rq->rt_time > rt_rq->rt_runtime) {
805 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
806 : 0 : do_balance_runtime(rt_rq);
807 : 0 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
808 : : }
809 : : }
810 : : #else /* !CONFIG_SMP */
811 : : static inline void balance_runtime(struct rt_rq *rt_rq) {}
812 : : #endif /* CONFIG_SMP */
813 : :
814 : 3 : static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun)
815 : : {
816 : : int i, idle = 1, throttled = 0;
817 : : const struct cpumask *span;
818 : :
819 : : span = sched_rt_period_mask();
820 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
821 : : /*
822 : : * FIXME: isolated CPUs should really leave the root task group,
823 : : * whether they are isolcpus or were isolated via cpusets, lest
824 : : * the timer run on a CPU which does not service all runqueues,
825 : : * potentially leaving other CPUs indefinitely throttled. If
826 : : * isolation is really required, the user will turn the throttle
827 : : * off to kill the perturbations it causes anyway. Meanwhile,
828 : : * this maintains functionality for boot and/or troubleshooting.
829 : : */
830 : : if (rt_b == &root_task_group.rt_bandwidth)
831 : : span = cpu_online_mask;
832 : : #endif
833 : 3 : for_each_cpu(i, span) {
834 : : int enqueue = 0;
835 : : struct rt_rq *rt_rq = sched_rt_period_rt_rq(rt_b, i);
836 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
837 : : int skip;
838 : :
839 : : /*
840 : : * When span == cpu_online_mask, taking each rq->lock
841 : : * can be time-consuming. Try to avoid it when possible.
842 : : */
843 : 3 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
844 : 3 : if (!sched_feat(RT_RUNTIME_SHARE) && rt_rq->rt_runtime != RUNTIME_INF)
845 : 0 : rt_rq->rt_runtime = rt_b->rt_runtime;
846 : 3 : skip = !rt_rq->rt_time && !rt_rq->rt_nr_running;
847 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
848 : 3 : if (skip)
849 : 3 : continue;
850 : :
851 : 3 : raw_spin_lock(&rq->lock);
852 : 3 : update_rq_clock(rq);
853 : :
854 : 3 : if (rt_rq->rt_time) {
855 : : u64 runtime;
856 : :
857 : 3 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
858 : 3 : if (rt_rq->rt_throttled)
859 : 0 : balance_runtime(rt_rq);
860 : 3 : runtime = rt_rq->rt_runtime;
861 : 3 : rt_rq->rt_time -= min(rt_rq->rt_time, overrun*runtime);
862 : 3 : if (rt_rq->rt_throttled && rt_rq->rt_time < runtime) {
863 : 0 : rt_rq->rt_throttled = 0;
864 : : enqueue = 1;
865 : :
866 : : /*
867 : : * When we're idle and a woken (rt) task is
868 : : * throttled check_preempt_curr() will set
869 : : * skip_update and the time between the wakeup
870 : : * and this unthrottle will get accounted as
871 : : * 'runtime'.
872 : : */
873 : 0 : if (rt_rq->rt_nr_running && rq->curr == rq->idle)
874 : : rq_clock_cancel_skipupdate(rq);
875 : : }
876 : 3 : if (rt_rq->rt_time || rt_rq->rt_nr_running)
877 : : idle = 0;
878 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
879 : 1 : } else if (rt_rq->rt_nr_running) {
880 : : idle = 0;
881 : 1 : if (!rt_rq_throttled(rt_rq))
882 : : enqueue = 1;
883 : : }
884 : 3 : if (rt_rq->rt_throttled)
885 : : throttled = 1;
886 : :
887 : 3 : if (enqueue)
888 : 1 : sched_rt_rq_enqueue(rt_rq);
889 : : raw_spin_unlock(&rq->lock);
890 : : }
891 : :
892 : 3 : if (!throttled && (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF))
893 : : return 1;
894 : :
895 : 3 : return idle;
896 : : }
897 : :
898 : : static inline int rt_se_prio(struct sched_rt_entity *rt_se)
899 : : {
900 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
901 : : struct rt_rq *rt_rq = group_rt_rq(rt_se);
902 : :
903 : : if (rt_rq)
904 : : return rt_rq->highest_prio.curr;
905 : : #endif
906 : :
907 : 3 : return rt_task_of(rt_se)->prio;
908 : : }
909 : :
910 : 3 : static int sched_rt_runtime_exceeded(struct rt_rq *rt_rq)
911 : : {
912 : : u64 runtime = sched_rt_runtime(rt_rq);
913 : :
914 : 3 : if (rt_rq->rt_throttled)
915 : : return rt_rq_throttled(rt_rq);
916 : :
917 : 3 : if (runtime >= sched_rt_period(rt_rq))
918 : : return 0;
919 : :
920 : 3 : balance_runtime(rt_rq);
921 : : runtime = sched_rt_runtime(rt_rq);
922 : 3 : if (runtime == RUNTIME_INF)
923 : : return 0;
924 : :
925 : 3 : if (rt_rq->rt_time > runtime) {
926 : : struct rt_bandwidth *rt_b = sched_rt_bandwidth(rt_rq);
927 : :
928 : : /*
929 : : * Don't actually throttle groups that have no runtime assigned
930 : : * but accrue some time due to boosting.
931 : : */
932 : 0 : if (likely(rt_b->rt_runtime)) {
933 : 0 : rt_rq->rt_throttled = 1;
934 : 0 : printk_deferred_once("sched: RT throttling activated\n");
935 : : } else {
936 : : /*
937 : : * In case we did anyway, make it go away,
938 : : * replenishment is a joke, since it will replenish us
939 : : * with exactly 0 ns.
940 : : */
941 : 0 : rt_rq->rt_time = 0;
942 : : }
943 : :
944 : 0 : if (rt_rq_throttled(rt_rq)) {
945 : : sched_rt_rq_dequeue(rt_rq);
946 : 0 : return 1;
947 : : }
948 : : }
949 : :
950 : : return 0;
951 : : }
952 : :
953 : : /*
954 : : * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
955 : : * are not in our scheduling class.
956 : : */
957 : 3 : static void update_curr_rt(struct rq *rq)
958 : : {
959 : 3 : struct task_struct *curr = rq->curr;
960 : 3 : struct sched_rt_entity *rt_se = &curr->rt;
961 : : u64 delta_exec;
962 : : u64 now;
963 : :
964 : 3 : if (curr->sched_class != &rt_sched_class)
965 : : return;
966 : :
967 : : now = rq_clock_task(rq);
968 : 3 : delta_exec = now - curr->se.exec_start;
969 : 3 : if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
970 : : return;
971 : :
972 : 3 : schedstat_set(curr->se.statistics.exec_max,
973 : : max(curr->se.statistics.exec_max, delta_exec));
974 : :
975 : 3 : curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
976 : 3 : account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
977 : :
978 : 3 : curr->se.exec_start = now;
979 : 3 : cgroup_account_cputime(curr, delta_exec);
980 : :
981 : 3 : if (!rt_bandwidth_enabled())
982 : : return;
983 : :
984 : 3 : for_each_sched_rt_entity(rt_se) {
985 : : struct rt_rq *rt_rq = rt_rq_of_se(rt_se);
986 : :
987 : 3 : if (sched_rt_runtime(rt_rq) != RUNTIME_INF) {
988 : 3 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
989 : 3 : rt_rq->rt_time += delta_exec;
990 : 3 : if (sched_rt_runtime_exceeded(rt_rq))
991 : 0 : resched_curr(rq);
992 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
993 : : }
994 : : }
995 : : }
996 : :
997 : : static void
998 : 3 : dequeue_top_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq)
999 : : {
1000 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
1001 : :
1002 : 3 : BUG_ON(&rq->rt != rt_rq);
1003 : :
1004 : 3 : if (!rt_rq->rt_queued)
1005 : 3 : return;
1006 : :
1007 : 3 : BUG_ON(!rq->nr_running);
1008 : :
1009 : 3 : sub_nr_running(rq, rt_rq->rt_nr_running);
1010 : 3 : rt_rq->rt_queued = 0;
1011 : :
1012 : : }
1013 : :
1014 : : static void
1015 : 3 : enqueue_top_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq)
1016 : : {
1017 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
1018 : :
1019 : 3 : BUG_ON(&rq->rt != rt_rq);
1020 : :
1021 : 3 : if (rt_rq->rt_queued)
1022 : : return;
1023 : :
1024 : 3 : if (rt_rq_throttled(rt_rq))
1025 : : return;
1026 : :
1027 : 3 : if (rt_rq->rt_nr_running) {
1028 : : add_nr_running(rq, rt_rq->rt_nr_running);
1029 : 3 : rt_rq->rt_queued = 1;
1030 : : }
1031 : :
1032 : : /* Kick cpufreq (see the comment in kernel/sched/sched.h). */
1033 : 3 : cpufreq_update_util(rq, 0);
1034 : : }
1035 : :
1036 : : #if defined CONFIG_SMP
1037 : :
1038 : : static void
1039 : 3 : inc_rt_prio_smp(struct rt_rq *rt_rq, int prio, int prev_prio)
1040 : : {
1041 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
1042 : :
1043 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1044 : : /*
1045 : : * Change rq's cpupri only if rt_rq is the top queue.
1046 : : */
1047 : : if (&rq->rt != rt_rq)
1048 : : return;
1049 : : #endif
1050 : 3 : if (rq->online && prio < prev_prio)
1051 : 3 : cpupri_set(&rq->rd->cpupri, rq->cpu, prio);
1052 : 3 : }
1053 : :
1054 : : static void
1055 : 3 : dec_rt_prio_smp(struct rt_rq *rt_rq, int prio, int prev_prio)
1056 : : {
1057 : : struct rq *rq = rq_of_rt_rq(rt_rq);
1058 : :
1059 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1060 : : /*
1061 : : * Change rq's cpupri only if rt_rq is the top queue.
1062 : : */
1063 : : if (&rq->rt != rt_rq)
1064 : : return;
1065 : : #endif
1066 : 3 : if (rq->online && rt_rq->highest_prio.curr != prev_prio)
1067 : 3 : cpupri_set(&rq->rd->cpupri, rq->cpu, rt_rq->highest_prio.curr);
1068 : 3 : }
1069 : :
1070 : : #else /* CONFIG_SMP */
1071 : :
1072 : : static inline
1073 : : void inc_rt_prio_smp(struct rt_rq *rt_rq, int prio, int prev_prio) {}
1074 : : static inline
1075 : : void dec_rt_prio_smp(struct rt_rq *rt_rq, int prio, int prev_prio) {}
1076 : :
1077 : : #endif /* CONFIG_SMP */
1078 : :
1079 : : #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1080 : : static void
1081 : : inc_rt_prio(struct rt_rq *rt_rq, int prio)
1082 : : {
1083 : 3 : int prev_prio = rt_rq->highest_prio.curr;
1084 : :
1085 : 3 : if (prio < prev_prio)
1086 : 3 : rt_rq->highest_prio.curr = prio;
1087 : :
1088 : 3 : inc_rt_prio_smp(rt_rq, prio, prev_prio);
1089 : : }
1090 : :
1091 : : static void
1092 : 3 : dec_rt_prio(struct rt_rq *rt_rq, int prio)
1093 : : {
1094 : 3 : int prev_prio = rt_rq->highest_prio.curr;
1095 : :
1096 : 3 : if (rt_rq->rt_nr_running) {
1097 : :
1098 : 0 : WARN_ON(prio < prev_prio);
1099 : :
1100 : : /*
1101 : : * This may have been our highest task, and therefore
1102 : : * we may have some recomputation to do
1103 : : */
1104 : 0 : if (prio == prev_prio) {
1105 : : struct rt_prio_array *array = &rt_rq->active;
1106 : :
1107 : 0 : rt_rq->highest_prio.curr =
1108 : 0 : sched_find_first_bit(array->bitmap);
1109 : : }
1110 : :
1111 : : } else
1112 : 3 : rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
1113 : :
1114 : 3 : dec_rt_prio_smp(rt_rq, prio, prev_prio);
1115 : 3 : }
1116 : :
1117 : : #else
1118 : :
1119 : : static inline void inc_rt_prio(struct rt_rq *rt_rq, int prio) {}
1120 : : static inline void dec_rt_prio(struct rt_rq *rt_rq, int prio) {}
1121 : :
1122 : : #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
1123 : :
1124 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
1125 : :
1126 : : static void
1127 : : inc_rt_group(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
1128 : : {
1129 : : if (rt_se_boosted(rt_se))
1130 : : rt_rq->rt_nr_boosted++;
1131 : :
1132 : : if (rt_rq->tg)
1133 : : start_rt_bandwidth(&rt_rq->tg->rt_bandwidth);
1134 : : }
1135 : :
1136 : : static void
1137 : : dec_rt_group(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
1138 : : {
1139 : : if (rt_se_boosted(rt_se))
1140 : : rt_rq->rt_nr_boosted--;
1141 : :
1142 : : WARN_ON(!rt_rq->rt_nr_running && rt_rq->rt_nr_boosted);
1143 : : }
1144 : :
1145 : : #else /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
1146 : :
1147 : : static void
1148 : : inc_rt_group(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
1149 : : {
1150 : 3 : start_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth);
1151 : : }
1152 : :
1153 : : static inline
1154 : : void dec_rt_group(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq) {}
1155 : :
1156 : : #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
1157 : :
1158 : : static inline
1159 : : unsigned int rt_se_nr_running(struct sched_rt_entity *rt_se)
1160 : : {
1161 : : struct rt_rq *group_rq = group_rt_rq(rt_se);
1162 : :
1163 : : if (group_rq)
1164 : : return group_rq->rt_nr_running;
1165 : : else
1166 : : return 1;
1167 : : }
1168 : :
1169 : : static inline
1170 : : unsigned int rt_se_rr_nr_running(struct sched_rt_entity *rt_se)
1171 : : {
1172 : : struct rt_rq *group_rq = group_rt_rq(rt_se);
1173 : : struct task_struct *tsk;
1174 : :
1175 : : if (group_rq)
1176 : : return group_rq->rr_nr_running;
1177 : :
1178 : : tsk = rt_task_of(rt_se);
1179 : :
1180 : 3 : return (tsk->policy == SCHED_RR) ? 1 : 0;
1181 : : }
1182 : :
1183 : : static inline
1184 : 3 : void inc_rt_tasks(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
1185 : : {
1186 : : int prio = rt_se_prio(rt_se);
1187 : :
1188 : 3 : WARN_ON(!rt_prio(prio));
1189 : 3 : rt_rq->rt_nr_running += rt_se_nr_running(rt_se);
1190 : 3 : rt_rq->rr_nr_running += rt_se_rr_nr_running(rt_se);
1191 : :
1192 : : inc_rt_prio(rt_rq, prio);
1193 : 3 : inc_rt_migration(rt_se, rt_rq);
1194 : : inc_rt_group(rt_se, rt_rq);
1195 : 3 : }
1196 : :
1197 : : static inline
1198 : 3 : void dec_rt_tasks(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_rq *rt_rq)
1199 : : {
1200 : 3 : WARN_ON(!rt_prio(rt_se_prio(rt_se)));
1201 : 3 : WARN_ON(!rt_rq->rt_nr_running);
1202 : 3 : rt_rq->rt_nr_running -= rt_se_nr_running(rt_se);
1203 : 3 : rt_rq->rr_nr_running -= rt_se_rr_nr_running(rt_se);
1204 : :
1205 : 3 : dec_rt_prio(rt_rq, rt_se_prio(rt_se));
1206 : 3 : dec_rt_migration(rt_se, rt_rq);
1207 : : dec_rt_group(rt_se, rt_rq);
1208 : 3 : }
1209 : :
1210 : : /*
1211 : : * Change rt_se->run_list location unless SAVE && !MOVE
1212 : : *
1213 : : * assumes ENQUEUE/DEQUEUE flags match
1214 : : */
1215 : : static inline bool move_entity(unsigned int flags)
1216 : : {
1217 : 3 : if ((flags & (DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE)) == DEQUEUE_SAVE)
1218 : : return false;
1219 : :
1220 : : return true;
1221 : : }
1222 : :
1223 : 3 : static void __delist_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, struct rt_prio_array *array)
1224 : : {
1225 : 3 : list_del_init(&rt_se->run_list);
1226 : :
1227 : 3 : if (list_empty(array->queue + rt_se_prio(rt_se)))
1228 : 3 : __clear_bit(rt_se_prio(rt_se), array->bitmap);
1229 : :
1230 : 3 : rt_se->on_list = 0;
1231 : 3 : }
1232 : :
1233 : 3 : static void __enqueue_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags)
1234 : : {
1235 : : struct rt_rq *rt_rq = rt_rq_of_se(rt_se);
1236 : : struct rt_prio_array *array = &rt_rq->active;
1237 : : struct rt_rq *group_rq = group_rt_rq(rt_se);
1238 : 3 : struct list_head *queue = array->queue + rt_se_prio(rt_se);
1239 : :
1240 : : /*
1241 : : * Don't enqueue the group if its throttled, or when empty.
1242 : : * The latter is a consequence of the former when a child group
1243 : : * get throttled and the current group doesn't have any other
1244 : : * active members.
1245 : : */
1246 : : if (group_rq && (rt_rq_throttled(group_rq) || !group_rq->rt_nr_running)) {
1247 : : if (rt_se->on_list)
1248 : : __delist_rt_entity(rt_se, array);
1249 : 3 : return;
1250 : : }
1251 : :
1252 : 3 : if (move_entity(flags)) {
1253 : 3 : WARN_ON_ONCE(rt_se->on_list);
1254 : 3 : if (flags & ENQUEUE_HEAD)
1255 : 0 : list_add(&rt_se->run_list, queue);
1256 : : else
1257 : 3 : list_add_tail(&rt_se->run_list, queue);
1258 : :
1259 : 3 : __set_bit(rt_se_prio(rt_se), array->bitmap);
1260 : 3 : rt_se->on_list = 1;
1261 : : }
1262 : 3 : rt_se->on_rq = 1;
1263 : :
1264 : 3 : inc_rt_tasks(rt_se, rt_rq);
1265 : : }
1266 : :
1267 : 3 : static void __dequeue_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags)
1268 : : {
1269 : : struct rt_rq *rt_rq = rt_rq_of_se(rt_se);
1270 : 3 : struct rt_prio_array *array = &rt_rq->active;
1271 : :
1272 : 3 : if (move_entity(flags)) {
1273 : 3 : WARN_ON_ONCE(!rt_se->on_list);
1274 : 3 : __delist_rt_entity(rt_se, array);
1275 : : }
1276 : 3 : rt_se->on_rq = 0;
1277 : :
1278 : 3 : dec_rt_tasks(rt_se, rt_rq);
1279 : 3 : }
1280 : :
1281 : : /*
1282 : : * Because the prio of an upper entry depends on the lower
1283 : : * entries, we must remove entries top - down.
1284 : : */
1285 : 3 : static void dequeue_rt_stack(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags)
1286 : : {
1287 : : struct sched_rt_entity *back = NULL;
1288 : :
1289 : 3 : for_each_sched_rt_entity(rt_se) {
1290 : 3 : rt_se->back = back;
1291 : : back = rt_se;
1292 : : }
1293 : :
1294 : 3 : dequeue_top_rt_rq(rt_rq_of_se(back));
1295 : :
1296 : 3 : for (rt_se = back; rt_se; rt_se = rt_se->back) {
1297 : 3 : if (on_rt_rq(rt_se))
1298 : 3 : __dequeue_rt_entity(rt_se, flags);
1299 : : }
1300 : 3 : }
1301 : :
1302 : 3 : static void enqueue_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags)
1303 : : {
1304 : : struct rq *rq = rq_of_rt_se(rt_se);
1305 : :
1306 : 3 : dequeue_rt_stack(rt_se, flags);
1307 : 3 : for_each_sched_rt_entity(rt_se)
1308 : 3 : __enqueue_rt_entity(rt_se, flags);
1309 : 3 : enqueue_top_rt_rq(&rq->rt);
1310 : 3 : }
1311 : :
1312 : 3 : static void dequeue_rt_entity(struct sched_rt_entity *rt_se, unsigned int flags)
1313 : : {
1314 : : struct rq *rq = rq_of_rt_se(rt_se);
1315 : :
1316 : 3 : dequeue_rt_stack(rt_se, flags);
1317 : :
1318 : 3 : for_each_sched_rt_entity(rt_se) {
1319 : : struct rt_rq *rt_rq = group_rt_rq(rt_se);
1320 : :
1321 : : if (rt_rq && rt_rq->rt_nr_running)
1322 : : __enqueue_rt_entity(rt_se, flags);
1323 : : }
1324 : 3 : enqueue_top_rt_rq(&rq->rt);
1325 : 3 : }
1326 : :
1327 : : /*
1328 : : * Adding/removing a task to/from a priority array:
1329 : : */
1330 : : static void
1331 : 3 : enqueue_task_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1332 : : {
1333 : 3 : struct sched_rt_entity *rt_se = &p->rt;
1334 : :
1335 : 3 : if (flags & ENQUEUE_WAKEUP)
1336 : 2 : rt_se->timeout = 0;
1337 : :
1338 : 3 : enqueue_rt_entity(rt_se, flags);
1339 : :
1340 : 3 : if (!task_current(rq, p) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1341 : 3 : enqueue_pushable_task(rq, p);
1342 : 3 : }
1343 : :
1344 : 3 : static void dequeue_task_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1345 : : {
1346 : 3 : struct sched_rt_entity *rt_se = &p->rt;
1347 : :
1348 : 3 : update_curr_rt(rq);
1349 : 3 : dequeue_rt_entity(rt_se, flags);
1350 : :
1351 : : dequeue_pushable_task(rq, p);
1352 : 3 : }
1353 : :
1354 : : /*
1355 : : * Put task to the head or the end of the run list without the overhead of
1356 : : * dequeue followed by enqueue.
1357 : : */
1358 : : static void
1359 : 0 : requeue_rt_entity(struct rt_rq *rt_rq, struct sched_rt_entity *rt_se, int head)
1360 : : {
1361 : 0 : if (on_rt_rq(rt_se)) {
1362 : : struct rt_prio_array *array = &rt_rq->active;
1363 : 0 : struct list_head *queue = array->queue + rt_se_prio(rt_se);
1364 : :
1365 : 0 : if (head)
1366 : 0 : list_move(&rt_se->run_list, queue);
1367 : : else
1368 : 0 : list_move_tail(&rt_se->run_list, queue);
1369 : : }
1370 : 0 : }
1371 : :
1372 : 0 : static void requeue_task_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int head)
1373 : : {
1374 : 0 : struct sched_rt_entity *rt_se = &p->rt;
1375 : : struct rt_rq *rt_rq;
1376 : :
1377 : 0 : for_each_sched_rt_entity(rt_se) {
1378 : : rt_rq = rt_rq_of_se(rt_se);
1379 : 0 : requeue_rt_entity(rt_rq, rt_se, head);
1380 : : }
1381 : 0 : }
1382 : :
1383 : 0 : static void yield_task_rt(struct rq *rq)
1384 : : {
1385 : 0 : requeue_task_rt(rq, rq->curr, 0);
1386 : 0 : }
1387 : :
1388 : : #ifdef CONFIG_SMP
1389 : : static int find_lowest_rq(struct task_struct *task);
1390 : :
1391 : : static int
1392 : 0 : select_task_rq_rt(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
1393 : : {
1394 : : struct task_struct *curr;
1395 : : struct rq *rq;
1396 : :
1397 : : /* For anything but wake ups, just return the task_cpu */
1398 : 0 : if (sd_flag != SD_BALANCE_WAKE && sd_flag != SD_BALANCE_FORK)
1399 : : goto out;
1400 : :
1401 : 0 : rq = cpu_rq(cpu);
1402 : :
1403 : : rcu_read_lock();
1404 : 0 : curr = READ_ONCE(rq->curr); /* unlocked access */
1405 : :
1406 : : /*
1407 : : * If the current task on @p's runqueue is an RT task, then
1408 : : * try to see if we can wake this RT task up on another
1409 : : * runqueue. Otherwise simply start this RT task
1410 : : * on its current runqueue.
1411 : : *
1412 : : * We want to avoid overloading runqueues. If the woken
1413 : : * task is a higher priority, then it will stay on this CPU
1414 : : * and the lower prio task should be moved to another CPU.
1415 : : * Even though this will probably make the lower prio task
1416 : : * lose its cache, we do not want to bounce a higher task
1417 : : * around just because it gave up its CPU, perhaps for a
1418 : : * lock?
1419 : : *
1420 : : * For equal prio tasks, we just let the scheduler sort it out.
1421 : : *
1422 : : * Otherwise, just let it ride on the affined RQ and the
1423 : : * post-schedule router will push the preempted task away
1424 : : *
1425 : : * This test is optimistic, if we get it wrong the load-balancer
1426 : : * will have to sort it out.
1427 : : */
1428 : 0 : if (curr && unlikely(rt_task(curr)) &&
1429 : 0 : (curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
1430 : 0 : curr->prio <= p->prio)) {
1431 : 0 : int target = find_lowest_rq(p);
1432 : :
1433 : : /*
1434 : : * Don't bother moving it if the destination CPU is
1435 : : * not running a lower priority task.
1436 : : */
1437 : 0 : if (target != -1 &&
1438 : 0 : p->prio < cpu_rq(target)->rt.highest_prio.curr)
1439 : : cpu = target;
1440 : : }
1441 : : rcu_read_unlock();
1442 : :
1443 : : out:
1444 : 0 : return cpu;
1445 : : }
1446 : :
1447 : 0 : static void check_preempt_equal_prio(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1448 : : {
1449 : : /*
1450 : : * Current can't be migrated, useless to reschedule,
1451 : : * let's hope p can move out.
1452 : : */
1453 : 0 : if (rq->curr->nr_cpus_allowed == 1 ||
1454 : 0 : !cpupri_find(&rq->rd->cpupri, rq->curr, NULL))
1455 : : return;
1456 : :
1457 : : /*
1458 : : * p is migratable, so let's not schedule it and
1459 : : * see if it is pushed or pulled somewhere else.
1460 : : */
1461 : 0 : if (p->nr_cpus_allowed != 1
1462 : 0 : && cpupri_find(&rq->rd->cpupri, p, NULL))
1463 : : return;
1464 : :
1465 : : /*
1466 : : * There appear to be other CPUs that can accept
1467 : : * the current task but none can run 'p', so lets reschedule
1468 : : * to try and push the current task away:
1469 : : */
1470 : 0 : requeue_task_rt(rq, p, 1);
1471 : 0 : resched_curr(rq);
1472 : : }
1473 : :
1474 : 3 : static int balance_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
1475 : : {
1476 : 3 : if (!on_rt_rq(&p->rt) && need_pull_rt_task(rq, p)) {
1477 : : /*
1478 : : * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
1479 : : * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
1480 : : * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
1481 : : * not yet started the picking loop.
1482 : : */
1483 : : rq_unpin_lock(rq, rf);
1484 : 3 : pull_rt_task(rq);
1485 : : rq_repin_lock(rq, rf);
1486 : : }
1487 : :
1488 : 3 : return sched_stop_runnable(rq) || sched_dl_runnable(rq) || sched_rt_runnable(rq);
1489 : : }
1490 : : #endif /* CONFIG_SMP */
1491 : :
1492 : : /*
1493 : : * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1494 : : */
1495 : 0 : static void check_preempt_curr_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1496 : : {
1497 : 0 : if (p->prio < rq->curr->prio) {
1498 : 0 : resched_curr(rq);
1499 : 0 : return;
1500 : : }
1501 : :
1502 : : #ifdef CONFIG_SMP
1503 : : /*
1504 : : * If:
1505 : : *
1506 : : * - the newly woken task is of equal priority to the current task
1507 : : * - the newly woken task is non-migratable while current is migratable
1508 : : * - current will be preempted on the next reschedule
1509 : : *
1510 : : * we should check to see if current can readily move to a different
1511 : : * cpu. If so, we will reschedule to allow the push logic to try
1512 : : * to move current somewhere else, making room for our non-migratable
1513 : : * task.
1514 : : */
1515 : 0 : if (p->prio == rq->curr->prio && !test_tsk_need_resched(rq->curr))
1516 : 0 : check_preempt_equal_prio(rq, p);
1517 : : #endif
1518 : : }
1519 : :
1520 : 3 : static inline void set_next_task_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool first)
1521 : : {
1522 : 3 : p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
1523 : :
1524 : : /* The running task is never eligible for pushing */
1525 : : dequeue_pushable_task(rq, p);
1526 : :
1527 : 3 : if (!first)
1528 : 3 : return;
1529 : :
1530 : : /*
1531 : : * If prev task was rt, put_prev_task() has already updated the
1532 : : * utilization. We only care of the case where we start to schedule a
1533 : : * rt task
1534 : : */
1535 : 3 : if (rq->curr->sched_class != &rt_sched_class)
1536 : 3 : update_rt_rq_load_avg(rq_clock_pelt(rq), rq, 0);
1537 : :
1538 : : rt_queue_push_tasks(rq);
1539 : : }
1540 : :
1541 : 3 : static struct sched_rt_entity *pick_next_rt_entity(struct rq *rq,
1542 : : struct rt_rq *rt_rq)
1543 : : {
1544 : : struct rt_prio_array *array = &rt_rq->active;
1545 : : struct sched_rt_entity *next = NULL;
1546 : : struct list_head *queue;
1547 : : int idx;
1548 : :
1549 : 3 : idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
1550 : 3 : BUG_ON(idx >= MAX_RT_PRIO);
1551 : :
1552 : 3 : queue = array->queue + idx;
1553 : 3 : next = list_entry(queue->next, struct sched_rt_entity, run_list);
1554 : :
1555 : 3 : return next;
1556 : : }
1557 : :
1558 : 3 : static struct task_struct *_pick_next_task_rt(struct rq *rq)
1559 : : {
1560 : : struct sched_rt_entity *rt_se;
1561 : 3 : struct rt_rq *rt_rq = &rq->rt;
1562 : :
1563 : : do {
1564 : 3 : rt_se = pick_next_rt_entity(rq, rt_rq);
1565 : 3 : BUG_ON(!rt_se);
1566 : : rt_rq = group_rt_rq(rt_se);
1567 : : } while (rt_rq);
1568 : :
1569 : 3 : return rt_task_of(rt_se);
1570 : : }
1571 : :
1572 : : static struct task_struct *
1573 : 3 : pick_next_task_rt(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
1574 : : {
1575 : : struct task_struct *p;
1576 : :
1577 : 3 : WARN_ON_ONCE(prev || rf);
1578 : :
1579 : 3 : if (!sched_rt_runnable(rq))
1580 : : return NULL;
1581 : :
1582 : 3 : p = _pick_next_task_rt(rq);
1583 : 3 : set_next_task_rt(rq, p, true);
1584 : 3 : return p;
1585 : : }
1586 : :
1587 : 3 : static void put_prev_task_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1588 : : {
1589 : 3 : update_curr_rt(rq);
1590 : :
1591 : 3 : update_rt_rq_load_avg(rq_clock_pelt(rq), rq, 1);
1592 : :
1593 : : /*
1594 : : * The previous task needs to be made eligible for pushing
1595 : : * if it is still active
1596 : : */
1597 : 3 : if (on_rt_rq(&p->rt) && p->nr_cpus_allowed > 1)
1598 : 0 : enqueue_pushable_task(rq, p);
1599 : 3 : }
1600 : :
1601 : : #ifdef CONFIG_SMP
1602 : :
1603 : : /* Only try algorithms three times */
1604 : : #define RT_MAX_TRIES 3
1605 : :
1606 : : static int pick_rt_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int cpu)
1607 : : {
1608 : 0 : if (!task_running(rq, p) &&
1609 : 0 : cpumask_test_cpu(cpu, p->cpus_ptr))
1610 : : return 1;
1611 : :
1612 : : return 0;
1613 : : }
1614 : :
1615 : : /*
1616 : : * Return the highest pushable rq's task, which is suitable to be executed
1617 : : * on the CPU, NULL otherwise
1618 : : */
1619 : 0 : static struct task_struct *pick_highest_pushable_task(struct rq *rq, int cpu)
1620 : : {
1621 : : struct plist_head *head = &rq->rt.pushable_tasks;
1622 : : struct task_struct *p;
1623 : :
1624 : 0 : if (!has_pushable_tasks(rq))
1625 : : return NULL;
1626 : :
1627 : 0 : plist_for_each_entry(p, head, pushable_tasks) {
1628 : 0 : if (pick_rt_task(rq, p, cpu))
1629 : 0 : return p;
1630 : : }
1631 : :
1632 : : return NULL;
1633 : : }
1634 : :
1635 : : static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, local_cpu_mask);
1636 : :
1637 : 0 : static int find_lowest_rq(struct task_struct *task)
1638 : : {
1639 : : struct sched_domain *sd;
1640 : 0 : struct cpumask *lowest_mask = this_cpu_cpumask_var_ptr(local_cpu_mask);
1641 : 0 : int this_cpu = smp_processor_id();
1642 : 0 : int cpu = task_cpu(task);
1643 : :
1644 : : /* Make sure the mask is initialized first */
1645 : 0 : if (unlikely(!lowest_mask))
1646 : : return -1;
1647 : :
1648 : 0 : if (task->nr_cpus_allowed == 1)
1649 : : return -1; /* No other targets possible */
1650 : :
1651 : 0 : if (!cpupri_find(&task_rq(task)->rd->cpupri, task, lowest_mask))
1652 : : return -1; /* No targets found */
1653 : :
1654 : : /*
1655 : : * At this point we have built a mask of CPUs representing the
1656 : : * lowest priority tasks in the system. Now we want to elect
1657 : : * the best one based on our affinity and topology.
1658 : : *
1659 : : * We prioritize the last CPU that the task executed on since
1660 : : * it is most likely cache-hot in that location.
1661 : : */
1662 : 0 : if (cpumask_test_cpu(cpu, lowest_mask))
1663 : : return cpu;
1664 : :
1665 : : /*
1666 : : * Otherwise, we consult the sched_domains span maps to figure
1667 : : * out which CPU is logically closest to our hot cache data.
1668 : : */
1669 : 0 : if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, lowest_mask))
1670 : : this_cpu = -1; /* Skip this_cpu opt if not among lowest */
1671 : :
1672 : : rcu_read_lock();
1673 : 0 : for_each_domain(cpu, sd) {
1674 : 0 : if (sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1675 : : int best_cpu;
1676 : :
1677 : : /*
1678 : : * "this_cpu" is cheaper to preempt than a
1679 : : * remote processor.
1680 : : */
1681 : 0 : if (this_cpu != -1 &&
1682 : : cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_domain_span(sd))) {
1683 : : rcu_read_unlock();
1684 : 0 : return this_cpu;
1685 : : }
1686 : :
1687 : 0 : best_cpu = cpumask_first_and(lowest_mask,
1688 : : sched_domain_span(sd));
1689 : 0 : if (best_cpu < nr_cpu_ids) {
1690 : : rcu_read_unlock();
1691 : 0 : return best_cpu;
1692 : : }
1693 : : }
1694 : : }
1695 : : rcu_read_unlock();
1696 : :
1697 : : /*
1698 : : * And finally, if there were no matches within the domains
1699 : : * just give the caller *something* to work with from the compatible
1700 : : * locations.
1701 : : */
1702 : 0 : if (this_cpu != -1)
1703 : : return this_cpu;
1704 : :
1705 : : cpu = cpumask_any(lowest_mask);
1706 : 0 : if (cpu < nr_cpu_ids)
1707 : 0 : return cpu;
1708 : :
1709 : : return -1;
1710 : : }
1711 : :
1712 : : /* Will lock the rq it finds */
1713 : 0 : static struct rq *find_lock_lowest_rq(struct task_struct *task, struct rq *rq)
1714 : : {
1715 : : struct rq *lowest_rq = NULL;
1716 : : int tries;
1717 : : int cpu;
1718 : :
1719 : 0 : for (tries = 0; tries < RT_MAX_TRIES; tries++) {
1720 : 0 : cpu = find_lowest_rq(task);
1721 : :
1722 : 0 : if ((cpu == -1) || (cpu == rq->cpu))
1723 : : break;
1724 : :
1725 : 0 : lowest_rq = cpu_rq(cpu);
1726 : :
1727 : 0 : if (lowest_rq->rt.highest_prio.curr <= task->prio) {
1728 : : /*
1729 : : * Target rq has tasks of equal or higher priority,
1730 : : * retrying does not release any lock and is unlikely
1731 : : * to yield a different result.
1732 : : */
1733 : : lowest_rq = NULL;
1734 : : break;
1735 : : }
1736 : :
1737 : : /* if the prio of this runqueue changed, try again */
1738 : 0 : if (double_lock_balance(rq, lowest_rq)) {
1739 : : /*
1740 : : * We had to unlock the run queue. In
1741 : : * the mean time, task could have
1742 : : * migrated already or had its affinity changed.
1743 : : * Also make sure that it wasn't scheduled on its rq.
1744 : : */
1745 : 0 : if (unlikely(task_rq(task) != rq ||
1746 : : !cpumask_test_cpu(lowest_rq->cpu, task->cpus_ptr) ||
1747 : : task_running(rq, task) ||
1748 : : !rt_task(task) ||
1749 : : !task_on_rq_queued(task))) {
1750 : :
1751 : : double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
1752 : : lowest_rq = NULL;
1753 : 0 : break;
1754 : : }
1755 : : }
1756 : :
1757 : : /* If this rq is still suitable use it. */
1758 : 0 : if (lowest_rq->rt.highest_prio.curr > task->prio)
1759 : : break;
1760 : :
1761 : : /* try again */
1762 : : double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
1763 : : lowest_rq = NULL;
1764 : : }
1765 : :
1766 : 0 : return lowest_rq;
1767 : : }
1768 : :
1769 : 0 : static struct task_struct *pick_next_pushable_task(struct rq *rq)
1770 : : {
1771 : : struct task_struct *p;
1772 : :
1773 : 0 : if (!has_pushable_tasks(rq))
1774 : : return NULL;
1775 : :
1776 : 0 : p = plist_first_entry(&rq->rt.pushable_tasks,
1777 : : struct task_struct, pushable_tasks);
1778 : :
1779 : 0 : BUG_ON(rq->cpu != task_cpu(p));
1780 : 0 : BUG_ON(task_current(rq, p));
1781 : 0 : BUG_ON(p->nr_cpus_allowed <= 1);
1782 : :
1783 : 0 : BUG_ON(!task_on_rq_queued(p));
1784 : 0 : BUG_ON(!rt_task(p));
1785 : :
1786 : : return p;
1787 : : }
1788 : :
1789 : : /*
1790 : : * If the current CPU has more than one RT task, see if the non
1791 : : * running task can migrate over to a CPU that is running a task
1792 : : * of lesser priority.
1793 : : */
1794 : 0 : static int push_rt_task(struct rq *rq)
1795 : : {
1796 : : struct task_struct *next_task;
1797 : : struct rq *lowest_rq;
1798 : : int ret = 0;
1799 : :
1800 : 0 : if (!rq->rt.overloaded)
1801 : : return 0;
1802 : :
1803 : 0 : next_task = pick_next_pushable_task(rq);
1804 : 0 : if (!next_task)
1805 : : return 0;
1806 : :
1807 : : retry:
1808 : 0 : if (WARN_ON(next_task == rq->curr))
1809 : : return 0;
1810 : :
1811 : : /*
1812 : : * It's possible that the next_task slipped in of
1813 : : * higher priority than current. If that's the case
1814 : : * just reschedule current.
1815 : : */
1816 : 0 : if (unlikely(next_task->prio < rq->curr->prio)) {
1817 : 0 : resched_curr(rq);
1818 : 0 : return 0;
1819 : : }
1820 : :
1821 : : /* We might release rq lock */
1822 : : get_task_struct(next_task);
1823 : :
1824 : : /* find_lock_lowest_rq locks the rq if found */
1825 : 0 : lowest_rq = find_lock_lowest_rq(next_task, rq);
1826 : 0 : if (!lowest_rq) {
1827 : : struct task_struct *task;
1828 : : /*
1829 : : * find_lock_lowest_rq releases rq->lock
1830 : : * so it is possible that next_task has migrated.
1831 : : *
1832 : : * We need to make sure that the task is still on the same
1833 : : * run-queue and is also still the next task eligible for
1834 : : * pushing.
1835 : : */
1836 : 0 : task = pick_next_pushable_task(rq);
1837 : 0 : if (task == next_task) {
1838 : : /*
1839 : : * The task hasn't migrated, and is still the next
1840 : : * eligible task, but we failed to find a run-queue
1841 : : * to push it to. Do not retry in this case, since
1842 : : * other CPUs will pull from us when ready.
1843 : : */
1844 : : goto out;
1845 : : }
1846 : :
1847 : 0 : if (!task)
1848 : : /* No more tasks, just exit */
1849 : : goto out;
1850 : :
1851 : : /*
1852 : : * Something has shifted, try again.
1853 : : */
1854 : 0 : put_task_struct(next_task);
1855 : : next_task = task;
1856 : 0 : goto retry;
1857 : : }
1858 : :
1859 : 0 : deactivate_task(rq, next_task, 0);
1860 : 0 : set_task_cpu(next_task, lowest_rq->cpu);
1861 : 0 : activate_task(lowest_rq, next_task, 0);
1862 : : ret = 1;
1863 : :
1864 : 0 : resched_curr(lowest_rq);
1865 : :
1866 : : double_unlock_balance(rq, lowest_rq);
1867 : :
1868 : : out:
1869 : 0 : put_task_struct(next_task);
1870 : :
1871 : 0 : return ret;
1872 : : }
1873 : :
1874 : 0 : static void push_rt_tasks(struct rq *rq)
1875 : : {
1876 : : /* push_rt_task will return true if it moved an RT */
1877 : 0 : while (push_rt_task(rq))
1878 : : ;
1879 : 0 : }
1880 : :
1881 : : #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
1882 : :
1883 : : /*
1884 : : * When a high priority task schedules out from a CPU and a lower priority
1885 : : * task is scheduled in, a check is made to see if there's any RT tasks
1886 : : * on other CPUs that are waiting to run because a higher priority RT task
1887 : : * is currently running on its CPU. In this case, the CPU with multiple RT
1888 : : * tasks queued on it (overloaded) needs to be notified that a CPU has opened
1889 : : * up that may be able to run one of its non-running queued RT tasks.
1890 : : *
1891 : : * All CPUs with overloaded RT tasks need to be notified as there is currently
1892 : : * no way to know which of these CPUs have the highest priority task waiting
1893 : : * to run. Instead of trying to take a spinlock on each of these CPUs,
1894 : : * which has shown to cause large latency when done on machines with many
1895 : : * CPUs, sending an IPI to the CPUs to have them push off the overloaded
1896 : : * RT tasks waiting to run.
1897 : : *
1898 : : * Just sending an IPI to each of the CPUs is also an issue, as on large
1899 : : * count CPU machines, this can cause an IPI storm on a CPU, especially
1900 : : * if its the only CPU with multiple RT tasks queued, and a large number
1901 : : * of CPUs scheduling a lower priority task at the same time.
1902 : : *
1903 : : * Each root domain has its own irq work function that can iterate over
1904 : : * all CPUs with RT overloaded tasks. Since all CPUs with overloaded RT
1905 : : * tassk must be checked if there's one or many CPUs that are lowering
1906 : : * their priority, there's a single irq work iterator that will try to
1907 : : * push off RT tasks that are waiting to run.
1908 : : *
1909 : : * When a CPU schedules a lower priority task, it will kick off the
1910 : : * irq work iterator that will jump to each CPU with overloaded RT tasks.
1911 : : * As it only takes the first CPU that schedules a lower priority task
1912 : : * to start the process, the rto_start variable is incremented and if
1913 : : * the atomic result is one, then that CPU will try to take the rto_lock.
1914 : : * This prevents high contention on the lock as the process handles all
1915 : : * CPUs scheduling lower priority tasks.
1916 : : *
1917 : : * All CPUs that are scheduling a lower priority task will increment the
1918 : : * rt_loop_next variable. This will make sure that the irq work iterator
1919 : : * checks all RT overloaded CPUs whenever a CPU schedules a new lower
1920 : : * priority task, even if the iterator is in the middle of a scan. Incrementing
1921 : : * the rt_loop_next will cause the iterator to perform another scan.
1922 : : *
1923 : : */
1924 : 0 : static int rto_next_cpu(struct root_domain *rd)
1925 : : {
1926 : : int next;
1927 : : int cpu;
1928 : :
1929 : : /*
1930 : : * When starting the IPI RT pushing, the rto_cpu is set to -1,
1931 : : * rt_next_cpu() will simply return the first CPU found in
1932 : : * the rto_mask.
1933 : : *
1934 : : * If rto_next_cpu() is called with rto_cpu is a valid CPU, it
1935 : : * will return the next CPU found in the rto_mask.
1936 : : *
1937 : : * If there are no more CPUs left in the rto_mask, then a check is made
1938 : : * against rto_loop and rto_loop_next. rto_loop is only updated with
1939 : : * the rto_lock held, but any CPU may increment the rto_loop_next
1940 : : * without any locking.
1941 : : */
1942 : : for (;;) {
1943 : :
1944 : : /* When rto_cpu is -1 this acts like cpumask_first() */
1945 : 0 : cpu = cpumask_next(rd->rto_cpu, rd->rto_mask);
1946 : :
1947 : 0 : rd->rto_cpu = cpu;
1948 : :
1949 : 0 : if (cpu < nr_cpu_ids)
1950 : 0 : return cpu;
1951 : :
1952 : 0 : rd->rto_cpu = -1;
1953 : :
1954 : : /*
1955 : : * ACQUIRE ensures we see the @rto_mask changes
1956 : : * made prior to the @next value observed.
1957 : : *
1958 : : * Matches WMB in rt_set_overload().
1959 : : */
1960 : : next = atomic_read_acquire(&rd->rto_loop_next);
1961 : :
1962 : 0 : if (rd->rto_loop == next)
1963 : : break;
1964 : :
1965 : 0 : rd->rto_loop = next;
1966 : 0 : }
1967 : :
1968 : : return -1;
1969 : : }
1970 : :
1971 : 0 : static inline bool rto_start_trylock(atomic_t *v)
1972 : : {
1973 : 0 : return !atomic_cmpxchg_acquire(v, 0, 1);
1974 : : }
1975 : :
1976 : : static inline void rto_start_unlock(atomic_t *v)
1977 : : {
1978 : : atomic_set_release(v, 0);
1979 : : }
1980 : :
1981 : 0 : static void tell_cpu_to_push(struct rq *rq)
1982 : : {
1983 : : int cpu = -1;
1984 : :
1985 : : /* Keep the loop going if the IPI is currently active */
1986 : 0 : atomic_inc(&rq->rd->rto_loop_next);
1987 : :
1988 : : /* Only one CPU can initiate a loop at a time */
1989 : 0 : if (!rto_start_trylock(&rq->rd->rto_loop_start))
1990 : 0 : return;
1991 : :
1992 : 0 : raw_spin_lock(&rq->rd->rto_lock);
1993 : :
1994 : : /*
1995 : : * The rto_cpu is updated under the lock, if it has a valid CPU
1996 : : * then the IPI is still running and will continue due to the
1997 : : * update to loop_next, and nothing needs to be done here.
1998 : : * Otherwise it is finishing up and an ipi needs to be sent.
1999 : : */
2000 : 0 : if (rq->rd->rto_cpu < 0)
2001 : 0 : cpu = rto_next_cpu(rq->rd);
2002 : :
2003 : 0 : raw_spin_unlock(&rq->rd->rto_lock);
2004 : :
2005 : 0 : rto_start_unlock(&rq->rd->rto_loop_start);
2006 : :
2007 : 0 : if (cpu >= 0) {
2008 : : /* Make sure the rd does not get freed while pushing */
2009 : 0 : sched_get_rd(rq->rd);
2010 : 0 : irq_work_queue_on(&rq->rd->rto_push_work, cpu);
2011 : : }
2012 : : }
2013 : :
2014 : : /* Called from hardirq context */
2015 : 0 : void rto_push_irq_work_func(struct irq_work *work)
2016 : : {
2017 : : struct root_domain *rd =
2018 : 0 : container_of(work, struct root_domain, rto_push_work);
2019 : : struct rq *rq;
2020 : : int cpu;
2021 : :
2022 : 0 : rq = this_rq();
2023 : :
2024 : : /*
2025 : : * We do not need to grab the lock to check for has_pushable_tasks.
2026 : : * When it gets updated, a check is made if a push is possible.
2027 : : */
2028 : 0 : if (has_pushable_tasks(rq)) {
2029 : 0 : raw_spin_lock(&rq->lock);
2030 : : push_rt_tasks(rq);
2031 : : raw_spin_unlock(&rq->lock);
2032 : : }
2033 : :
2034 : 0 : raw_spin_lock(&rd->rto_lock);
2035 : :
2036 : : /* Pass the IPI to the next rt overloaded queue */
2037 : 0 : cpu = rto_next_cpu(rd);
2038 : :
2039 : : raw_spin_unlock(&rd->rto_lock);
2040 : :
2041 : 0 : if (cpu < 0) {
2042 : 0 : sched_put_rd(rd);
2043 : 0 : return;
2044 : : }
2045 : :
2046 : : /* Try the next RT overloaded CPU */
2047 : 0 : irq_work_queue_on(&rd->rto_push_work, cpu);
2048 : : }
2049 : : #endif /* HAVE_RT_PUSH_IPI */
2050 : :
2051 : 3 : static void pull_rt_task(struct rq *this_rq)
2052 : : {
2053 : 3 : int this_cpu = this_rq->cpu, cpu;
2054 : : bool resched = false;
2055 : : struct task_struct *p;
2056 : : struct rq *src_rq;
2057 : : int rt_overload_count = rt_overloaded(this_rq);
2058 : :
2059 : 3 : if (likely(!rt_overload_count))
2060 : : return;
2061 : :
2062 : : /*
2063 : : * Match the barrier from rt_set_overloaded; this guarantees that if we
2064 : : * see overloaded we must also see the rto_mask bit.
2065 : : */
2066 : 0 : smp_rmb();
2067 : :
2068 : : /* If we are the only overloaded CPU do nothing */
2069 : 0 : if (rt_overload_count == 1 &&
2070 : 0 : cpumask_test_cpu(this_rq->cpu, this_rq->rd->rto_mask))
2071 : : return;
2072 : :
2073 : : #ifdef HAVE_RT_PUSH_IPI
2074 : 0 : if (sched_feat(RT_PUSH_IPI)) {
2075 : 0 : tell_cpu_to_push(this_rq);
2076 : 0 : return;
2077 : : }
2078 : : #endif
2079 : :
2080 : 0 : for_each_cpu(cpu, this_rq->rd->rto_mask) {
2081 : 0 : if (this_cpu == cpu)
2082 : 0 : continue;
2083 : :
2084 : 0 : src_rq = cpu_rq(cpu);
2085 : :
2086 : : /*
2087 : : * Don't bother taking the src_rq->lock if the next highest
2088 : : * task is known to be lower-priority than our current task.
2089 : : * This may look racy, but if this value is about to go
2090 : : * logically higher, the src_rq will push this task away.
2091 : : * And if its going logically lower, we do not care
2092 : : */
2093 : 0 : if (src_rq->rt.highest_prio.next >=
2094 : 0 : this_rq->rt.highest_prio.curr)
2095 : 0 : continue;
2096 : :
2097 : : /*
2098 : : * We can potentially drop this_rq's lock in
2099 : : * double_lock_balance, and another CPU could
2100 : : * alter this_rq
2101 : : */
2102 : 0 : double_lock_balance(this_rq, src_rq);
2103 : :
2104 : : /*
2105 : : * We can pull only a task, which is pushable
2106 : : * on its rq, and no others.
2107 : : */
2108 : 0 : p = pick_highest_pushable_task(src_rq, this_cpu);
2109 : :
2110 : : /*
2111 : : * Do we have an RT task that preempts
2112 : : * the to-be-scheduled task?
2113 : : */
2114 : 0 : if (p && (p->prio < this_rq->rt.highest_prio.curr)) {
2115 : 0 : WARN_ON(p == src_rq->curr);
2116 : 0 : WARN_ON(!task_on_rq_queued(p));
2117 : :
2118 : : /*
2119 : : * There's a chance that p is higher in priority
2120 : : * than what's currently running on its CPU.
2121 : : * This is just that p is wakeing up and hasn't
2122 : : * had a chance to schedule. We only pull
2123 : : * p if it is lower in priority than the
2124 : : * current task on the run queue
2125 : : */
2126 : 0 : if (p->prio < src_rq->curr->prio)
2127 : : goto skip;
2128 : :
2129 : : resched = true;
2130 : :
2131 : 0 : deactivate_task(src_rq, p, 0);
2132 : 0 : set_task_cpu(p, this_cpu);
2133 : 0 : activate_task(this_rq, p, 0);
2134 : : /*
2135 : : * We continue with the search, just in
2136 : : * case there's an even higher prio task
2137 : : * in another runqueue. (low likelihood
2138 : : * but possible)
2139 : : */
2140 : : }
2141 : : skip:
2142 : : double_unlock_balance(this_rq, src_rq);
2143 : : }
2144 : :
2145 : 0 : if (resched)
2146 : 0 : resched_curr(this_rq);
2147 : : }
2148 : :
2149 : : /*
2150 : : * If we are not running and we are not going to reschedule soon, we should
2151 : : * try to push tasks away now
2152 : : */
2153 : 2 : static void task_woken_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2154 : : {
2155 : 2 : if (!task_running(rq, p) &&
2156 : 2 : !test_tsk_need_resched(rq->curr) &&
2157 : 0 : p->nr_cpus_allowed > 1 &&
2158 : 0 : (dl_task(rq->curr) || rt_task(rq->curr)) &&
2159 : 0 : (rq->curr->nr_cpus_allowed < 2 ||
2160 : 0 : rq->curr->prio <= p->prio))
2161 : : push_rt_tasks(rq);
2162 : 2 : }
2163 : :
2164 : : /* Assumes rq->lock is held */
2165 : 3 : static void rq_online_rt(struct rq *rq)
2166 : : {
2167 : 3 : if (rq->rt.overloaded)
2168 : 0 : rt_set_overload(rq);
2169 : :
2170 : 3 : __enable_runtime(rq);
2171 : :
2172 : 3 : cpupri_set(&rq->rd->cpupri, rq->cpu, rq->rt.highest_prio.curr);
2173 : 3 : }
2174 : :
2175 : : /* Assumes rq->lock is held */
2176 : 3 : static void rq_offline_rt(struct rq *rq)
2177 : : {
2178 : 3 : if (rq->rt.overloaded)
2179 : 0 : rt_clear_overload(rq);
2180 : :
2181 : 3 : __disable_runtime(rq);
2182 : :
2183 : 3 : cpupri_set(&rq->rd->cpupri, rq->cpu, CPUPRI_INVALID);
2184 : 3 : }
2185 : :
2186 : : /*
2187 : : * When switch from the rt queue, we bring ourselves to a position
2188 : : * that we might want to pull RT tasks from other runqueues.
2189 : : */
2190 : 0 : static void switched_from_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2191 : : {
2192 : : /*
2193 : : * If there are other RT tasks then we will reschedule
2194 : : * and the scheduling of the other RT tasks will handle
2195 : : * the balancing. But if we are the last RT task
2196 : : * we may need to handle the pulling of RT tasks
2197 : : * now.
2198 : : */
2199 : 0 : if (!task_on_rq_queued(p) || rq->rt.rt_nr_running)
2200 : 0 : return;
2201 : :
2202 : : rt_queue_pull_task(rq);
2203 : : }
2204 : :
2205 : 3 : void __init init_sched_rt_class(void)
2206 : : {
2207 : : unsigned int i;
2208 : :
2209 : 3 : for_each_possible_cpu(i) {
2210 : 3 : zalloc_cpumask_var_node(&per_cpu(local_cpu_mask, i),
2211 : : GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
2212 : : }
2213 : 3 : }
2214 : : #endif /* CONFIG_SMP */
2215 : :
2216 : : /*
2217 : : * When switching a task to RT, we may overload the runqueue
2218 : : * with RT tasks. In this case we try to push them off to
2219 : : * other runqueues.
2220 : : */
2221 : 3 : static void switched_to_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2222 : : {
2223 : : /*
2224 : : * If we are already running, then there's nothing
2225 : : * that needs to be done. But if we are not running
2226 : : * we may need to preempt the current running task.
2227 : : * If that current running task is also an RT task
2228 : : * then see if we can move to another run queue.
2229 : : */
2230 : 3 : if (task_on_rq_queued(p) && rq->curr != p) {
2231 : : #ifdef CONFIG_SMP
2232 : 3 : if (p->nr_cpus_allowed > 1 && rq->rt.overloaded)
2233 : : rt_queue_push_tasks(rq);
2234 : : #endif /* CONFIG_SMP */
2235 : 3 : if (p->prio < rq->curr->prio && cpu_online(cpu_of(rq)))
2236 : 3 : resched_curr(rq);
2237 : : }
2238 : 3 : }
2239 : :
2240 : : /*
2241 : : * Priority of the task has changed. This may cause
2242 : : * us to initiate a push or pull.
2243 : : */
2244 : : static void
2245 : 0 : prio_changed_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
2246 : : {
2247 : 0 : if (!task_on_rq_queued(p))
2248 : 0 : return;
2249 : :
2250 : 0 : if (rq->curr == p) {
2251 : : #ifdef CONFIG_SMP
2252 : : /*
2253 : : * If our priority decreases while running, we
2254 : : * may need to pull tasks to this runqueue.
2255 : : */
2256 : 0 : if (oldprio < p->prio)
2257 : : rt_queue_pull_task(rq);
2258 : :
2259 : : /*
2260 : : * If there's a higher priority task waiting to run
2261 : : * then reschedule.
2262 : : */
2263 : 0 : if (p->prio > rq->rt.highest_prio.curr)
2264 : 0 : resched_curr(rq);
2265 : : #else
2266 : : /* For UP simply resched on drop of prio */
2267 : : if (oldprio < p->prio)
2268 : : resched_curr(rq);
2269 : : #endif /* CONFIG_SMP */
2270 : : } else {
2271 : : /*
2272 : : * This task is not running, but if it is
2273 : : * greater than the current running task
2274 : : * then reschedule.
2275 : : */
2276 : 0 : if (p->prio < rq->curr->prio)
2277 : 0 : resched_curr(rq);
2278 : : }
2279 : : }
2280 : :
2281 : : #ifdef CONFIG_POSIX_TIMERS
2282 : 2 : static void watchdog(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2283 : : {
2284 : : unsigned long soft, hard;
2285 : :
2286 : : /* max may change after cur was read, this will be fixed next tick */
2287 : : soft = task_rlimit(p, RLIMIT_RTTIME);
2288 : : hard = task_rlimit_max(p, RLIMIT_RTTIME);
2289 : :
2290 : 2 : if (soft != RLIM_INFINITY) {
2291 : : unsigned long next;
2292 : :
2293 : 0 : if (p->rt.watchdog_stamp != jiffies) {
2294 : 0 : p->rt.timeout++;
2295 : 0 : p->rt.watchdog_stamp = jiffies;
2296 : : }
2297 : :
2298 : 0 : next = DIV_ROUND_UP(min(soft, hard), USEC_PER_SEC/HZ);
2299 : 0 : if (p->rt.timeout > next) {
2300 : 0 : posix_cputimers_rt_watchdog(&p->posix_cputimers,
2301 : : p->se.sum_exec_runtime);
2302 : : }
2303 : : }
2304 : 2 : }
2305 : : #else
2306 : : static inline void watchdog(struct rq *rq, struct task_struct *p) { }
2307 : : #endif
2308 : :
2309 : : /*
2310 : : * scheduler tick hitting a task of our scheduling class.
2311 : : *
2312 : : * NOTE: This function can be called remotely by the tick offload that
2313 : : * goes along full dynticks. Therefore no local assumption can be made
2314 : : * and everything must be accessed through the @rq and @curr passed in
2315 : : * parameters.
2316 : : */
2317 : 2 : static void task_tick_rt(struct rq *rq, struct task_struct *p, int queued)
2318 : : {
2319 : 2 : struct sched_rt_entity *rt_se = &p->rt;
2320 : :
2321 : 2 : update_curr_rt(rq);
2322 : 2 : update_rt_rq_load_avg(rq_clock_pelt(rq), rq, 1);
2323 : :
2324 : 2 : watchdog(rq, p);
2325 : :
2326 : : /*
2327 : : * RR tasks need a special form of timeslice management.
2328 : : * FIFO tasks have no timeslices.
2329 : : */
2330 : 2 : if (p->policy != SCHED_RR)
2331 : : return;
2332 : :
2333 : 0 : if (--p->rt.time_slice)
2334 : : return;
2335 : :
2336 : 0 : p->rt.time_slice = sched_rr_timeslice;
2337 : :
2338 : : /*
2339 : : * Requeue to the end of queue if we (and all of our ancestors) are not
2340 : : * the only element on the queue
2341 : : */
2342 : 0 : for_each_sched_rt_entity(rt_se) {
2343 : 0 : if (rt_se->run_list.prev != rt_se->run_list.next) {
2344 : 0 : requeue_task_rt(rq, p, 0);
2345 : 0 : resched_curr(rq);
2346 : 0 : return;
2347 : : }
2348 : : }
2349 : : }
2350 : :
2351 : 0 : static unsigned int get_rr_interval_rt(struct rq *rq, struct task_struct *task)
2352 : : {
2353 : : /*
2354 : : * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks
2355 : : */
2356 : 0 : if (task->policy == SCHED_RR)
2357 : 0 : return sched_rr_timeslice;
2358 : : else
2359 : : return 0;
2360 : : }
2361 : :
2362 : : const struct sched_class rt_sched_class = {
2363 : : .next = &fair_sched_class,
2364 : : .enqueue_task = enqueue_task_rt,
2365 : : .dequeue_task = dequeue_task_rt,
2366 : : .yield_task = yield_task_rt,
2367 : :
2368 : : .check_preempt_curr = check_preempt_curr_rt,
2369 : :
2370 : : .pick_next_task = pick_next_task_rt,
2371 : : .put_prev_task = put_prev_task_rt,
2372 : : .set_next_task = set_next_task_rt,
2373 : :
2374 : : #ifdef CONFIG_SMP
2375 : : .balance = balance_rt,
2376 : : .select_task_rq = select_task_rq_rt,
2377 : : .set_cpus_allowed = set_cpus_allowed_common,
2378 : : .rq_online = rq_online_rt,
2379 : : .rq_offline = rq_offline_rt,
2380 : : .task_woken = task_woken_rt,
2381 : : .switched_from = switched_from_rt,
2382 : : #endif
2383 : :
2384 : : .task_tick = task_tick_rt,
2385 : :
2386 : : .get_rr_interval = get_rr_interval_rt,
2387 : :
2388 : : .prio_changed = prio_changed_rt,
2389 : : .switched_to = switched_to_rt,
2390 : :
2391 : : .update_curr = update_curr_rt,
2392 : :
2393 : : #ifdef CONFIG_UCLAMP_TASK
2394 : : .uclamp_enabled = 1,
2395 : : #endif
2396 : : };
2397 : :
2398 : : #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
2399 : : /*
2400 : : * Ensure that the real time constraints are schedulable.
2401 : : */
2402 : : static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
2403 : :
2404 : : /* Must be called with tasklist_lock held */
2405 : : static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
2406 : : {
2407 : : struct task_struct *g, *p;
2408 : :
2409 : : /*
2410 : : * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
2411 : : */
2412 : : if (task_group_is_autogroup(tg))
2413 : : return 0;
2414 : :
2415 : : for_each_process_thread(g, p) {
2416 : : if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
2417 : : return 1;
2418 : : }
2419 : :
2420 : : return 0;
2421 : : }
2422 : :
2423 : : struct rt_schedulable_data {
2424 : : struct task_group *tg;
2425 : : u64 rt_period;
2426 : : u64 rt_runtime;
2427 : : };
2428 : :
2429 : : static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
2430 : : {
2431 : : struct rt_schedulable_data *d = data;
2432 : : struct task_group *child;
2433 : : unsigned long total, sum = 0;
2434 : : u64 period, runtime;
2435 : :
2436 : : period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
2437 : : runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
2438 : :
2439 : : if (tg == d->tg) {
2440 : : period = d->rt_period;
2441 : : runtime = d->rt_runtime;
2442 : : }
2443 : :
2444 : : /*
2445 : : * Cannot have more runtime than the period.
2446 : : */
2447 : : if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
2448 : : return -EINVAL;
2449 : :
2450 : : /*
2451 : : * Ensure we don't starve existing RT tasks.
2452 : : */
2453 : : if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
2454 : : return -EBUSY;
2455 : :
2456 : : total = to_ratio(period, runtime);
2457 : :
2458 : : /*
2459 : : * Nobody can have more than the global setting allows.
2460 : : */
2461 : : if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
2462 : : return -EINVAL;
2463 : :
2464 : : /*
2465 : : * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
2466 : : */
2467 : : list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
2468 : : period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
2469 : : runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
2470 : :
2471 : : if (child == d->tg) {
2472 : : period = d->rt_period;
2473 : : runtime = d->rt_runtime;
2474 : : }
2475 : :
2476 : : sum += to_ratio(period, runtime);
2477 : : }
2478 : :
2479 : : if (sum > total)
2480 : : return -EINVAL;
2481 : :
2482 : : return 0;
2483 : : }
2484 : :
2485 : : static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
2486 : : {
2487 : : int ret;
2488 : :
2489 : : struct rt_schedulable_data data = {
2490 : : .tg = tg,
2491 : : .rt_period = period,
2492 : : .rt_runtime = runtime,
2493 : : };
2494 : :
2495 : : rcu_read_lock();
2496 : : ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
2497 : : rcu_read_unlock();
2498 : :
2499 : : return ret;
2500 : : }
2501 : :
2502 : : static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
2503 : : u64 rt_period, u64 rt_runtime)
2504 : : {
2505 : : int i, err = 0;
2506 : :
2507 : : /*
2508 : : * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
2509 : : * kernel creating (and or operating) RT threads.
2510 : : */
2511 : : if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
2512 : : return -EINVAL;
2513 : :
2514 : : /* No period doesn't make any sense. */
2515 : : if (rt_period == 0)
2516 : : return -EINVAL;
2517 : :
2518 : : /*
2519 : : * Bound quota to defend quota against overflow during bandwidth shift.
2520 : : */
2521 : : if (rt_runtime != RUNTIME_INF && rt_runtime > max_rt_runtime)
2522 : : return -EINVAL;
2523 : :
2524 : : mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
2525 : : read_lock(&tasklist_lock);
2526 : : err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
2527 : : if (err)
2528 : : goto unlock;
2529 : :
2530 : : raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
2531 : : tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
2532 : : tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
2533 : :
2534 : : for_each_possible_cpu(i) {
2535 : : struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
2536 : :
2537 : : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
2538 : : rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
2539 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
2540 : : }
2541 : : raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
2542 : : unlock:
2543 : : read_unlock(&tasklist_lock);
2544 : : mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
2545 : :
2546 : : return err;
2547 : : }
2548 : :
2549 : : int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
2550 : : {
2551 : : u64 rt_runtime, rt_period;
2552 : :
2553 : : rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
2554 : : rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
2555 : : if (rt_runtime_us < 0)
2556 : : rt_runtime = RUNTIME_INF;
2557 : : else if ((u64)rt_runtime_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
2558 : : return -EINVAL;
2559 : :
2560 : : return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
2561 : : }
2562 : :
2563 : : long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
2564 : : {
2565 : : u64 rt_runtime_us;
2566 : :
2567 : : if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
2568 : : return -1;
2569 : :
2570 : : rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
2571 : : do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
2572 : : return rt_runtime_us;
2573 : : }
2574 : :
2575 : : int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
2576 : : {
2577 : : u64 rt_runtime, rt_period;
2578 : :
2579 : : if (rt_period_us > U64_MAX / NSEC_PER_USEC)
2580 : : return -EINVAL;
2581 : :
2582 : : rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
2583 : : rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
2584 : :
2585 : : return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
2586 : : }
2587 : :
2588 : : long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
2589 : : {
2590 : : u64 rt_period_us;
2591 : :
2592 : : rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
2593 : : do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
2594 : : return rt_period_us;
2595 : : }
2596 : :
2597 : : static int sched_rt_global_constraints(void)
2598 : : {
2599 : : int ret = 0;
2600 : :
2601 : : mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
2602 : : read_lock(&tasklist_lock);
2603 : : ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
2604 : : read_unlock(&tasklist_lock);
2605 : : mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
2606 : :
2607 : : return ret;
2608 : : }
2609 : :
2610 : : int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
2611 : : {
2612 : : /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
2613 : : if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
2614 : : return 0;
2615 : :
2616 : : return 1;
2617 : : }
2618 : :
2619 : : #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
2620 : 0 : static int sched_rt_global_constraints(void)
2621 : : {
2622 : : unsigned long flags;
2623 : : int i;
2624 : :
2625 : 0 : raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
2626 : 0 : for_each_possible_cpu(i) {
2627 : 0 : struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
2628 : :
2629 : 0 : raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
2630 : 0 : rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
2631 : : raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
2632 : : }
2633 : 0 : raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
2634 : :
2635 : 0 : return 0;
2636 : : }
2637 : : #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
2638 : :
2639 : : static int sched_rt_global_validate(void)
2640 : : {
2641 : 0 : if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
2642 : : return -EINVAL;
2643 : :
2644 : 0 : if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
2645 : 0 : ((sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period) ||
2646 : 0 : ((u64)sysctl_sched_rt_runtime *
2647 : : NSEC_PER_USEC > max_rt_runtime)))
2648 : : return -EINVAL;
2649 : :
2650 : : return 0;
2651 : : }
2652 : :
2653 : : static void sched_rt_do_global(void)
2654 : : {
2655 : 0 : def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
2656 : 0 : def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
2657 : : }
2658 : :
2659 : 0 : int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
2660 : : void __user *buffer, size_t *lenp,
2661 : : loff_t *ppos)
2662 : : {
2663 : : int old_period, old_runtime;
2664 : : static DEFINE_MUTEX(mutex);
2665 : : int ret;
2666 : :
2667 : 0 : mutex_lock(&mutex);
2668 : 0 : old_period = sysctl_sched_rt_period;
2669 : 0 : old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
2670 : :
2671 : 0 : ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
2672 : :
2673 : 0 : if (!ret && write) {
2674 : : ret = sched_rt_global_validate();
2675 : 0 : if (ret)
2676 : : goto undo;
2677 : :
2678 : 0 : ret = sched_dl_global_validate();
2679 : 0 : if (ret)
2680 : : goto undo;
2681 : :
2682 : 0 : ret = sched_rt_global_constraints();
2683 : 0 : if (ret)
2684 : : goto undo;
2685 : :
2686 : : sched_rt_do_global();
2687 : 0 : sched_dl_do_global();
2688 : : }
2689 : : if (0) {
2690 : : undo:
2691 : 0 : sysctl_sched_rt_period = old_period;
2692 : 0 : sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
2693 : : }
2694 : 0 : mutex_unlock(&mutex);
2695 : :
2696 : 0 : return ret;
2697 : : }
2698 : :
2699 : 0 : int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
2700 : : void __user *buffer, size_t *lenp,
2701 : : loff_t *ppos)
2702 : : {
2703 : : int ret;
2704 : : static DEFINE_MUTEX(mutex);
2705 : :
2706 : 0 : mutex_lock(&mutex);
2707 : 0 : ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
2708 : : /*
2709 : : * Make sure that internally we keep jiffies.
2710 : : * Also, writing zero resets the timeslice to default:
2711 : : */
2712 : 0 : if (!ret && write) {
2713 : 0 : sched_rr_timeslice =
2714 : 0 : sysctl_sched_rr_timeslice <= 0 ? RR_TIMESLICE :
2715 : 0 : msecs_to_jiffies(sysctl_sched_rr_timeslice);
2716 : : }
2717 : 0 : mutex_unlock(&mutex);
2718 : :
2719 : 0 : return ret;
2720 : : }
2721 : :
2722 : : #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2723 : 0 : void print_rt_stats(struct seq_file *m, int cpu)
2724 : : {
2725 : : rt_rq_iter_t iter;
2726 : : struct rt_rq *rt_rq;
2727 : :
2728 : : rcu_read_lock();
2729 : 0 : for_each_rt_rq(rt_rq, iter, cpu_rq(cpu))
2730 : 0 : print_rt_rq(m, cpu, rt_rq);
2731 : : rcu_read_unlock();
2732 : 0 : }
2733 : : #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
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