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 : 0 : static int __init cpu_idle_poll_setup(char *__unused)
39 : : {
40 : 0 : cpu_idle_force_poll = 1;
41 : :
42 : 0 : return 1;
43 : : }
44 : : __setup("nohlt", cpu_idle_poll_setup);
45 : :
46 : 0 : static int __init cpu_idle_nopoll_setup(char *__unused)
47 : : {
48 : 0 : cpu_idle_force_poll = 0;
49 : :
50 : 0 : 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 : 0 : 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 : 0 : void __weak arch_cpu_idle_prepare(void) { }
74 : 0 : void __weak arch_cpu_idle_enter(void) { }
75 : 0 : 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 : 56503462 : void __cpuidle default_idle_call(void)
89 : : {
90 [ + + ]: 56503462 : if (current_clr_polling_and_test()) {
91 : 2024 : local_irq_enable();
92 : : } else {
93 : 56501438 : stop_critical_timings();
94 : 56501938 : arch_cpu_idle();
95 : 56501014 : start_critical_timings();
96 : : }
97 : 56503112 : }
98 : :
99 : : 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 : : if (current_clr_polling_and_test()) {
107 : : dev->last_residency = 0;
108 : : local_irq_enable();
109 : : 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 : : 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 : 56505960 : static void cpuidle_idle_call(void)
130 : : {
131 : : struct cpuidle_device *dev = cpuidle_get_device();
132 : : struct cpuidle_driver *drv = cpuidle_get_cpu_driver(dev);
133 : : 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 [ + + ]: 56505992 : if (need_resched()) {
140 : 3120 : local_irq_enable();
141 : 56505780 : 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 : : if (cpuidle_not_available(drv, dev)) {
151 : 56502872 : tick_nohz_idle_stop_tick();
152 : 56504290 : rcu_idle_enter();
153 : :
154 : 56503830 : default_idle_call();
155 : : 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 iterrupts (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 : : if (idle_should_enter_s2idle() || dev->use_deepest_state) {
169 : : if (idle_should_enter_s2idle()) {
170 : : rcu_idle_enter();
171 : :
172 : : entered_state = cpuidle_enter_s2idle(drv, dev);
173 : : if (entered_state > 0) {
174 : : local_irq_enable();
175 : : goto exit_idle;
176 : : }
177 : :
178 : : rcu_idle_exit();
179 : : }
180 : :
181 : : tick_nohz_idle_stop_tick();
182 : : rcu_idle_enter();
183 : :
184 : : next_state = cpuidle_find_deepest_state(drv, dev);
185 : : call_cpuidle(drv, dev, next_state);
186 : : } else {
187 : : bool stop_tick = true;
188 : :
189 : : /*
190 : : * Ask the cpuidle framework to choose a convenient idle state.
191 : : */
192 : : next_state = cpuidle_select(drv, dev, &stop_tick);
193 : :
194 : : if (stop_tick || tick_nohz_tick_stopped())
195 : : tick_nohz_idle_stop_tick();
196 : : else
197 : : tick_nohz_idle_retain_tick();
198 : :
199 : : rcu_idle_enter();
200 : :
201 : : entered_state = call_cpuidle(drv, dev, next_state);
202 : : /*
203 : : * Give the governor an opportunity to reflect on the outcome
204 : : */
205 : : cpuidle_reflect(dev, entered_state);
206 : : }
207 : :
208 : : exit_idle:
209 : : __current_set_polling();
210 : :
211 : : /*
212 : : * It is up to the idle functions to reenable local interrupts
213 : : */
214 [ - + # # : 56502366 : if (WARN_ON_ONCE(irqs_disabled()))
- + ]
215 : 0 : local_irq_enable();
216 : :
217 : 56502372 : rcu_idle_exit();
218 : : }
219 : :
220 : : /*
221 : : * Generic idle loop implementation
222 : : *
223 : : * Called with polling cleared.
224 : : */
225 : 5318702 : static void do_idle(void)
226 : : {
227 : 5318702 : int cpu = smp_processor_id();
228 : : /*
229 : : * If the arch has a polling bit, we maintain an invariant:
230 : : *
231 : : * Our polling bit is clear if we're not scheduled (i.e. if rq->curr !=
232 : : * rq->idle). This means that, if rq->idle has the polling bit set,
233 : : * then setting need_resched is guaranteed to cause the CPU to
234 : : * reschedule.
235 : : */
236 : :
237 : : __current_set_polling();
238 : 5318702 : tick_nohz_idle_enter();
239 : :
240 [ + + ]: 67143008 : while (!need_resched()) {
241 : 56506290 : rmb();
242 : :
243 : 56507052 : local_irq_disable();
244 : :
245 [ - + ]: 56507016 : if (cpu_is_offline(cpu)) {
246 : 0 : tick_nohz_idle_stop_tick();
247 : : cpuhp_report_idle_dead();
248 : 0 : arch_cpu_idle_dead();
249 : : }
250 : :
251 : 56507016 : arch_cpu_idle_enter();
252 : :
253 : : /*
254 : : * In poll mode we reenable interrupts and spin. Also if we
255 : : * detected in the wakeup from idle path that the tick
256 : : * broadcast device expired for us, we don't want to go deep
257 : : * idle as we know that the IPI is going to arrive right away.
258 : : */
259 [ + - + + ]: 56502302 : if (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired()) {
260 : 0 : tick_nohz_idle_restart_tick();
261 : 0 : cpu_idle_poll();
262 : : } else {
263 : 56506450 : cpuidle_idle_call();
264 : : }
265 : 56505264 : arch_cpu_idle_exit();
266 : : }
267 : :
268 : : /*
269 : : * Since we fell out of the loop above, we know TIF_NEED_RESCHED must
270 : : * be set, propagate it into PREEMPT_NEED_RESCHED.
271 : : *
272 : : * This is required because for polling idle loops we will not have had
273 : : * an IPI to fold the state for us.
274 : : */
275 : : preempt_set_need_resched();
276 : 5317800 : tick_nohz_idle_exit();
277 : : __current_clr_polling();
278 : :
279 : : /*
280 : : * We promise to call sched_ttwu_pending() and reschedule if
281 : : * need_resched() is set while polling is set. That means that clearing
282 : : * polling needs to be visible before doing these things.
283 : : */
284 : 5317802 : smp_mb__after_atomic();
285 : :
286 : 5317758 : sched_ttwu_pending();
287 : 5317764 : schedule_idle();
288 : :
289 : : if (unlikely(klp_patch_pending(current)))
290 : : klp_update_patch_state(current);
291 : 5317380 : }
292 : :
293 : 0 : bool cpu_in_idle(unsigned long pc)
294 : : {
295 [ # # # # ]: 0 : return pc >= (unsigned long)__cpuidle_text_start &&
296 : 0 : pc < (unsigned long)__cpuidle_text_end;
297 : : }
298 : :
299 : : struct idle_timer {
300 : : struct hrtimer timer;
301 : : int done;
302 : : };
303 : :
304 : 0 : static enum hrtimer_restart idle_inject_timer_fn(struct hrtimer *timer)
305 : : {
306 : : struct idle_timer *it = container_of(timer, struct idle_timer, timer);
307 : :
308 : : WRITE_ONCE(it->done, 1);
309 : 0 : set_tsk_need_resched(current);
310 : :
311 : 0 : return HRTIMER_NORESTART;
312 : : }
313 : :
314 : 0 : void play_idle(unsigned long duration_us)
315 : : {
316 : : struct idle_timer it;
317 : :
318 : : /*
319 : : * Only FIFO tasks can disable the tick since they don't need the forced
320 : : * preemption.
321 : : */
322 [ # # # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(current->policy != SCHED_FIFO);
323 [ # # # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(current->nr_cpus_allowed != 1);
324 [ # # # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(!(current->flags & PF_KTHREAD));
325 [ # # # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(!(current->flags & PF_NO_SETAFFINITY));
326 [ # # # # ]: 0 : WARN_ON_ONCE(!duration_us);
327 : :
328 : : rcu_sleep_check();
329 : 0 : preempt_disable();
330 : 0 : current->flags |= PF_IDLE;
331 : : cpuidle_use_deepest_state(true);
332 : :
333 : 0 : it.done = 0;
334 : : hrtimer_init_on_stack(&it.timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
335 : 0 : it.timer.function = idle_inject_timer_fn;
336 : 0 : hrtimer_start(&it.timer, ns_to_ktime(duration_us * NSEC_PER_USEC),
337 : : HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
338 : :
339 [ # # ]: 0 : while (!READ_ONCE(it.done))
340 : 0 : do_idle();
341 : :
342 : : cpuidle_use_deepest_state(false);
343 : 0 : current->flags &= ~PF_IDLE;
344 : :
345 : : preempt_fold_need_resched();
346 : 0 : preempt_enable();
347 : 0 : }
348 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(play_idle);
349 : :
350 : 1616 : void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state)
351 : : {
352 : 1616 : arch_cpu_idle_prepare();
353 : 1616 : cpuhp_online_idle(state);
354 : : while (1)
355 : 5318774 : do_idle();
356 : : }
357 : :
358 : : /*
359 : : * idle-task scheduling class.
360 : : */
361 : :
362 : : #ifdef CONFIG_SMP
363 : : static int
364 : 0 : select_task_rq_idle(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flag, int flags)
365 : : {
366 : 0 : return task_cpu(p); /* IDLE tasks as never migrated */
367 : : }
368 : :
369 : : static int
370 : 0 : balance_idle(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
371 : : {
372 [ # # ]: 0 : return WARN_ON_ONCE(1);
373 : : }
374 : : #endif
375 : :
376 : : /*
377 : : * Idle tasks are unconditionally rescheduled:
378 : : */
379 : 0 : static void check_preempt_curr_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
380 : : {
381 : 0 : resched_curr(rq);
382 : 0 : }
383 : :
384 : 5491248 : static void put_prev_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
385 : : {
386 : 5491248 : }
387 : :
388 : 0 : static void set_next_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *next, bool first)
389 : : {
390 : : update_idle_core(rq);
391 [ - + # # ]: 5490556 : schedstat_inc(rq->sched_goidle);
392 : 0 : }
393 : :
394 : : static struct task_struct *
395 : 5490662 : pick_next_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct rq_flags *rf)
396 : : {
397 : 5490662 : struct task_struct *next = rq->idle;
398 : :
399 [ + + ]: 5490662 : if (prev)
400 : 5437340 : put_prev_task(rq, prev);
401 : :
402 : : set_next_task_idle(rq, next, true);
403 : :
404 : 5490556 : return next;
405 : : }
406 : :
407 : : /*
408 : : * It is not legal to sleep in the idle task - print a warning
409 : : * message if some code attempts to do it:
410 : : */
411 : : static void
412 : 0 : dequeue_task_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
413 : : {
414 : 0 : raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
415 : 0 : printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
416 : 0 : dump_stack();
417 : 0 : raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
418 : 0 : }
419 : :
420 : : /*
421 : : * scheduler tick hitting a task of our scheduling class.
422 : : *
423 : : * NOTE: This function can be called remotely by the tick offload that
424 : : * goes along full dynticks. Therefore no local assumption can be made
425 : : * and everything must be accessed through the @rq and @curr passed in
426 : : * parameters.
427 : : */
428 : 3899242 : static void task_tick_idle(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
429 : : {
430 : 3899242 : }
431 : :
432 : 0 : static void switched_to_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p)
433 : : {
434 : 0 : BUG();
435 : : }
436 : :
437 : : static void
438 : 0 : prio_changed_idle(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
439 : : {
440 : 0 : BUG();
441 : : }
442 : :
443 : 0 : static unsigned int get_rr_interval_idle(struct rq *rq, struct task_struct *task)
444 : : {
445 : 0 : return 0;
446 : : }
447 : :
448 : 0 : static void update_curr_idle(struct rq *rq)
449 : : {
450 : 0 : }
451 : :
452 : : /*
453 : : * Simple, special scheduling class for the per-CPU idle tasks:
454 : : */
455 : : const struct sched_class idle_sched_class = {
456 : : /* .next is NULL */
457 : : /* no enqueue/yield_task for idle tasks */
458 : :
459 : : /* dequeue is not valid, we print a debug message there: */
460 : : .dequeue_task = dequeue_task_idle,
461 : :
462 : : .check_preempt_curr = check_preempt_curr_idle,
463 : :
464 : : .pick_next_task = pick_next_task_idle,
465 : : .put_prev_task = put_prev_task_idle,
466 : : .set_next_task = set_next_task_idle,
467 : :
468 : : #ifdef CONFIG_SMP
469 : : .balance = balance_idle,
470 : : .select_task_rq = select_task_rq_idle,
471 : : .set_cpus_allowed = set_cpus_allowed_common,
472 : : #endif
473 : :
474 : : .task_tick = task_tick_idle,
475 : :
476 : : .get_rr_interval = get_rr_interval_idle,
477 : :
478 : : .prio_changed = prio_changed_idle,
479 : : .switched_to = switched_to_idle,
480 : : .update_curr = update_curr_idle,
481 : : };
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