Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * Generic entry points for the idle threads and
4 : : * implementation of the idle task scheduling class.
5 : : *
6 : : * (NOTE: these are not related to SCHED_IDLE batch scheduled
7 : : * tasks which are handled in sched/fair.c )
8 : : */
9 : : #include "sched.h"
10 : :
11 : : #include <trace/events/power.h>
12 : :
13 : : /* Linker adds these: start and end of __cpuidle functions */
14 : : extern char __cpuidle_text_start[], __cpuidle_text_end[];
15 : :
16 : : /**
17 : : * sched_idle_set_state - Record idle state for the current CPU.
18 : : * @idle_state: State to record.
19 : : */
20 : 0 : void sched_idle_set_state(struct cpuidle_state *idle_state)
21 : : {
22 : 0 : idle_set_state(this_rq(), idle_state);
23 : 0 : }
24 : :
25 : : static int __read_mostly cpu_idle_force_poll;
26 : :
27 : 0 : void cpu_idle_poll_ctrl(bool enable)
28 : : {
29 [ # # ]: 0 : if (enable) {
30 : 0 : cpu_idle_force_poll++;
31 : : } else {
32 : 0 : cpu_idle_force_poll--;
33 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(cpu_idle_force_poll < 0);
34 : : }
35 : 0 : }
36 : :
37 : : #ifdef CONFIG_GENERIC_IDLE_POLL_SETUP
38 : : static int __init cpu_idle_poll_setup(char *__unused)
39 : : {
40 : : cpu_idle_force_poll = 1;
41 : :
42 : : return 1;
43 : : }
44 : : __setup("nohlt", cpu_idle_poll_setup);
45 : :
46 : : static int __init cpu_idle_nopoll_setup(char *__unused)
47 : : {
48 : : cpu_idle_force_poll = 0;
49 : :
50 : : return 1;
51 : : }
52 : : __setup("hlt", cpu_idle_nopoll_setup);
53 : : #endif
54 : :
55 : 0 : static noinline int __cpuidle cpu_idle_poll(void)
56 : : {
57 : 0 : rcu_idle_enter();
58 : 0 : trace_cpu_idle_rcuidle(0, smp_processor_id());
59 : 0 : local_irq_enable();
60 : : stop_critical_timings();
61 : :
62 [ # # ]: 0 : while (!tif_need_resched() &&
63 [ # # # # ]: 0 : (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired()))
64 : 0 : cpu_relax();
65 : 0 : start_critical_timings();
66 : 0 : trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
67 : 0 : rcu_idle_exit();
68 : :
69 : 0 : return 1;
70 : : }
71 : :
72 : : /* Weak implementations for optional arch specific functions */
73 : 21 : void __weak arch_cpu_idle_prepare(void) { }
74 : 0 : void __weak arch_cpu_idle_enter(void) { }
75 : 10172 : void __weak arch_cpu_idle_exit(void) { }
76 : 0 : void __weak arch_cpu_idle_dead(void) { }
77 : 0 : void __weak arch_cpu_idle(void)
78 : : {
79 : 0 : cpu_idle_force_poll = 1;
80 : 0 : local_irq_enable();
81 : 0 : }
82 : :
83 : : /**
84 : : * default_idle_call - Default CPU idle routine.
85 : : *
86 : : * To use when the cpuidle framework cannot be used.
87 : : */
88 : 10171 : void __cpuidle default_idle_call(void)
89 : : {
90 [ - + ]: 10171 : if (current_clr_polling_and_test()) {
91 : 0 : local_irq_enable();
92 : : } else {
93 : 10171 : stop_critical_timings();
94 : 10171 : arch_cpu_idle();
95 : 10171 : start_critical_timings();
96 : : }
97 : 10171 : }
98 : :
99 : 0 : static int call_cpuidle(struct cpuidle_driver *drv, struct cpuidle_device *dev,
100 : : int next_state)
101 : : {
102 : : /*
103 : : * The idle task must be scheduled, it is pointless to go to idle, just
104 : : * update no idle residency and return.
105 : : */
106 [ # # ]: 0 : if (current_clr_polling_and_test()) {
107 : 0 : dev->last_residency_ns = 0;
108 : 0 : local_irq_enable();
109 : 0 : return -EBUSY;
110 : : }
111 : :
112 : : /*
113 : : * Enter the idle state previously returned by the governor decision.
114 : : * This function will block until an interrupt occurs and will take
115 : : * care of re-enabling the local interrupts
116 : : */
117 : 0 : return cpuidle_enter(drv, dev, next_state);
118 : : }
119 : :
120 : : /**
121 : : * cpuidle_idle_call - the main idle function
122 : : *
123 : : * NOTE: no locks or semaphores should be used here
124 : : *
125 : : * On archs that support TIF_POLLING_NRFLAG, is called with polling
126 : : * set, and it returns with polling set. If it ever stops polling, it
127 : : * must clear the polling bit.
128 : : */
129 : 10172 : static void cpuidle_idle_call(void)
130 : : {
131 : 10172 : struct cpuidle_device *dev = cpuidle_get_device();
132 : 10172 : struct cpuidle_driver *drv = cpuidle_get_cpu_driver(dev);
133 : 10172 : int next_state, entered_state;
134 : :
135 : : /*
136 : : * Check if the idle task must be rescheduled. If it is the
137 : : * case, exit the function after re-enabling the local irq.
138 : : */
139 [ + + ]: 10172 : if (need_resched()) {
140 : 1 : local_irq_enable();
141 : 1 : return;
142 : : }
143 : :
144 : : /*
145 : : * The RCU framework needs to be told that we are entering an idle
146 : : * section, so no more rcu read side critical sections and one more
147 : : * step to the grace period
148 : : */
149 : :
150 [ + - ]: 10171 : if (cpuidle_not_available(drv, dev)) {
151 : 10171 : tick_nohz_idle_stop_tick();
152 : 10171 : rcu_idle_enter();
153 : :
154 : 10171 : default_idle_call();
155 : 10171 : goto exit_idle;
156 : : }
157 : :
158 : : /*
159 : : * Suspend-to-idle ("s2idle") is a system state in which all user space
160 : : * has been frozen, all I/O devices have been suspended and the only
161 : : * activity happens here and in interrupts (if any). In that case bypass
162 : : * the cpuidle governor and go stratight for the deepest idle state
163 : : * available. Possibly also suspend the local tick and the entire
164 : : * timekeeping to prevent timer interrupts from kicking us out of idle
165 : : * until a proper wakeup interrupt happens.
166 : : */
167 : :
168 [ # # # # ]: 0 : if (idle_should_enter_s2idle() || dev->forced_idle_latency_limit_ns) {
169 : 0 : u64 max_latency_ns;
170 : :
171 [ # # ]: 0 : if (idle_should_enter_s2idle()) {
172 : 0 : rcu_idle_enter();
173 : :
174 : 0 : entered_state = cpuidle_enter_s2idle(drv, dev);
175 [ # # ]: 0 : if (entered_state > 0) {
176 : 0 : local_irq_enable();
177 : 0 : goto exit_idle;
178 : : }
179 : :
180 : 0 : rcu_idle_exit();
181 : :
182 : 0 : max_latency_ns = U64_MAX;
183 : : } else {
184 : 0 : max_latency_ns = dev->forced_idle_latency_limit_ns;
185 : : }
186 : :
187 : 0 : tick_nohz_idle_stop_tick();
188 : 0 : rcu_idle_enter();
189 : :
190 : 0 : next_state = cpuidle_find_deepest_state(drv, dev, max_latency_ns);
191 : 0 : call_cpuidle(drv, dev, next_state);
192 : : } else {
193 : 0 : bool stop_tick = true;
194 : :
195 : : /*
196 : : * Ask the cpuidle framework to choose a convenient idle state.
197 : : */
198 : 0 : next_state = cpuidle_select(drv, dev, &stop_tick);
199 : :
200 [ # # # # ]: 0 : if (stop_tick || tick_nohz_tick_stopped())
201 : 0 : tick_nohz_idle_stop_tick();
202 : : else
203 : 0 : tick_nohz_idle_retain_tick();
204 : :
205 : 0 : rcu_idle_enter();
206 : :
207 : 0 : entered_state = call_cpuidle(drv, dev, next_state);
208 : : /*
209 : : * Give the governor an opportunity to reflect on the outcome
210 : : */
211 : 0 : cpuidle_reflect(dev, entered_state);
212 : : }
213 : :
214 : 10171 : exit_idle:
215 : 10171 : __current_set_polling();
216 : :
217 : : /*
218 : : * It is up to the idle functions to reenable local interrupts
219 : : */
220 [ - + - + ]: 10171 : if (WARN_ON_ONCE(irqs_disabled()))
221 : 0 : local_irq_enable();
222 : :
223 : 10171 : rcu_idle_exit();
224 : : }
225 : :
226 : : /*
227 : : * Generic idle loop implementation
228 : : *
229 : : * Called with polling cleared.
230 : : */
231 : 10182 : static void do_idle(void)
232 : : {
233 : 10182 : int cpu = smp_processor_id();
234 : : /*
235 : : * If the arch has a polling bit, we maintain an invariant:
236 : : *
237 : : * Our polling bit is clear if we're not scheduled (i.e. if rq->curr !=
238 : : * rq->idle). This means that, if rq->idle has the polling bit set,
239 : : * then setting need_resched is guaranteed to cause the CPU to
240 : : * reschedule.
241 : : */
242 : :
243 : 10182 : __current_set_polling();
244 : 10182 : tick_nohz_idle_enter();
245 : :
246 [ + + ]: 20354 : while (!need_resched()) {
247 : 10172 : rmb();
248 : :
249 : 10172 : local_irq_disable();
250 : :
251 [ - + ]: 10172 : if (cpu_is_offline(cpu)) {
252 : 0 : tick_nohz_idle_stop_tick();
253 : 0 : cpuhp_report_idle_dead();
254 : 0 : arch_cpu_idle_dead();
255 : : }
256 : :
257 : 10172 : arch_cpu_idle_enter();
258 : :
259 : : /*
260 : : * In poll mode we reenable interrupts and spin. Also if we
261 : : * detected in the wakeup from idle path that the tick
262 : : * broadcast device expired for us, we don't want to go deep
263 : : * idle as we know that the IPI is going to arrive right away.
264 : : */
265 [ + - - + ]: 10172 : if (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired()) {
266 : 0 : tick_nohz_idle_restart_tick();
267 : 0 : cpu_idle_poll();
268 : : } else {
269 : 10172 : cpuidle_idle_call();
270 : : }
271 : 10172 : arch_cpu_idle_exit();
272 : : }
273 : :
274 : : /*
275 : : * Since we fell out of the loop above, we know TIF_NEED_RESCHED must
276 : : * be set, propagate it into PREEMPT_NEED_RESCHED.
277 : : *
278 : : * This is required because for polling idle loops we will not have had
279 : : * an IPI to fold the state for us.
280 : : */
281 : 10182 : preempt_set_need_resched();
282 : 10182 : tick_nohz_idle_exit();
283 : 10182 : __current_clr_polling();
284 : :
285 : : /*
286 : : * We promise to call sched_ttwu_pending() and reschedule if
287 : : * need_resched() is set while polling is set. That means that clearing
288 : : * polling needs to be visible before doing these things.
289 : : */
290 : 10182 : smp_mb__after_atomic();
291 : :
292 : 10182 : sched_ttwu_pending();
293 : 10182 : schedule_idle();
294 : :
295 : 10161 : if (unlikely(klp_patch_pending(current)))
296 : : klp_update_patch_state(current);
297 : 10161 : }
298 : :
299 : 0 : bool cpu_in_idle(unsigned long pc)
300 : : {
301 [ # # ]: 0 : return pc >= (unsigned long)__cpuidle_text_start &&
302 [ # # ]: 0 : pc < (unsigned long)__cpuidle_text_end;
303 : : }
304 : :
305 : : struct idle_timer {
306 : : struct hrtimer timer;
307 : : int done;
308 : : };
309 : :
310 : 0 : static enum hrtimer_restart idle_inject_timer_fn(struct hrtimer *timer)
311 : : {
312 : 0 : struct idle_timer *it = container_of(timer, struct idle_timer, timer);
313 : :
314 : 0 : WRITE_ONCE(it->done, 1);
315 : 0 : set_tsk_need_resched(current);
316 : :
317 : 0 : return HRTIMER_NORESTART;
318 : : }
319 : :
320 : 0 : void play_idle_precise(u64 duration_ns, u64 latency_ns)
321 : : {
322 : 0 : struct idle_timer it;
323 : :
324 : : /*
325 : : * Only FIFO tasks can disable the tick since they don't need the forced
326 : : * preemption.
327 : : */
328 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(current->policy != SCHED_FIFO);
329 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(current->nr_cpus_allowed != 1);
330 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(!(current->flags & PF_KTHREAD));
331 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(!(current->flags & PF_NO_SETAFFINITY));
332 [ # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(!duration_ns);
333 : :
334 : 0 : rcu_sleep_check();
335 : 0 : preempt_disable();
336 : 0 : current->flags |= PF_IDLE;
337 : 0 : cpuidle_use_deepest_state(latency_ns);
338 : :
339 : 0 : it.done = 0;
340 : 0 : hrtimer_init_on_stack(&it.timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
341 : 0 : it.timer.function = idle_inject_timer_fn;
342 : 0 : hrtimer_start(&it.timer, ns_to_ktime(duration_ns),
343 : : HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
344 : :
345 [ # # ]: 0 : while (!READ_ONCE(it.done))
346 : 0 : do_idle();
347 : :
348 : 0 : cpuidle_use_deepest_state(0);
349 : 0 : current->flags &= ~PF_IDLE;
350 : :
351 [ # # ]: 0 : preempt_fold_need_resched();
352 : 0 : preempt_enable();
353 : 0 : }
354 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(play_idle_precise);
355 : :
356 : 21 : void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state)
357 : : {
358 : 21 : arch_cpu_idle_prepare();
359 : 21 : cpuhp_online_idle(state);
360 : 10182 : while (1)
361 : 10182 : do_idle();
362 : : }
363 : :
364 : : /*
365 : : * idle-task scheduling class.
366 : : */
367 : :
368 : : #ifdef CONFIG_SMP
369 : : static int
370 : 0 : select_task_rq_idle(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
371 : : {
372 : 0 : return task_cpu(p); /* IDLE tasks as never migrated */
373 : : }
374 : :
375 : : static int
376 : 0 : balance_idle(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
377 : : {
378 : 0 : return WARN_ON_ONCE(1);
379 : : }
380 : : #endif
381 : :
382 : : /*
383 : : * Idle tasks are unconditionally rescheduled:
384 : : */
385 : 0 : static void check_preempt_curr_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
386 : : {
387 : 0 : resched_curr(rq);
388 : 0 : }
389 : :
390 : 10440 : static void put_prev_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
391 : : {
392 : 10440 : }
393 : :
394 : 10419 : static void set_next_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *next, bool first)
395 : : {
396 : 10419 : update_idle_core(rq);
397 [ + - - + ]: 20838 : schedstat_inc(rq->sched_goidle);
398 : 10419 : }
399 : :
400 : 10419 : struct task_struct *pick_next_task_idle(struct rq *rq)
401 : : {
402 : 10419 : struct task_struct *next = rq->idle;
403 : :
404 : 10419 : set_next_task_idle(rq, next, true);
405 : :
406 : 10419 : return next;
407 : : }
408 : :
409 : : /*
410 : : * It is not legal to sleep in the idle task - print a warning
411 : : * message if some code attempts to do it:
412 : : */
413 : : static void
414 : 0 : dequeue_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
415 : : {
416 : 0 : raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
417 : 0 : printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
418 : 0 : dump_stack();
419 : 0 : raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
420 : 0 : }
421 : :
422 : : /*
423 : : * scheduler tick hitting a task of our scheduling class.
424 : : *
425 : : * NOTE: This function can be called remotely by the tick offload that
426 : : * goes along full dynticks. Therefore no local assumption can be made
427 : : * and everything must be accessed through the @rq and @curr passed in
428 : : * parameters.
429 : : */
430 : 2248 : static void task_tick_idle(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
431 : : {
432 : 2248 : }
433 : :
434 : 0 : static void switched_to_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p)
435 : : {
436 : 0 : BUG();
437 : : }
438 : :
439 : : static void
440 : 0 : prio_changed_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
441 : : {
442 : 0 : BUG();
443 : : }
444 : :
445 : 0 : static unsigned int get_rr_interval_idle(struct rq *rq, struct task_struct *task)
446 : : {
447 : 0 : return 0;
448 : : }
449 : :
450 : 0 : static void update_curr_idle(struct rq *rq)
451 : : {
452 : 0 : }
453 : :
454 : : /*
455 : : * Simple, special scheduling class for the per-CPU idle tasks:
456 : : */
457 : : const struct sched_class idle_sched_class = {
458 : : /* .next is NULL */
459 : : /* no enqueue/yield_task for idle tasks */
460 : :
461 : : /* dequeue is not valid, we print a debug message there: */
462 : : .dequeue_task = dequeue_task_idle,
463 : :
464 : : .check_preempt_curr = check_preempt_curr_idle,
465 : :
466 : : .pick_next_task = pick_next_task_idle,
467 : : .put_prev_task = put_prev_task_idle,
468 : : .set_next_task = set_next_task_idle,
469 : :
470 : : #ifdef CONFIG_SMP
471 : : .balance = balance_idle,
472 : : .select_task_rq = select_task_rq_idle,
473 : : .set_cpus_allowed = set_cpus_allowed_common,
474 : : #endif
475 : :
476 : : .task_tick = task_tick_idle,
477 : :
478 : : .get_rr_interval = get_rr_interval_idle,
479 : :
480 : : .prio_changed = prio_changed_idle,
481 : : .switched_to = switched_to_idle,
482 : : .update_curr = update_curr_idle,
483 : : };
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