4a2ef5a02fd3f91d7c4228378c23d5606bb73812
[projects/modsched/linux.git] / kernel / sched / idle.c
1 /*
2  * Generic entry point for the idle threads
3  */
4 #include <linux/sched.h>
5 #include <linux/cpu.h>
6 #include <linux/cpuidle.h>
7 #include <linux/tick.h>
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/stackprotector.h>
10 #include <linux/suspend.h>
11
12 #include <asm/tlb.h>
13
14 #include <trace/events/power.h>
15
16 #include "sched.h"
17
18 /**
19  * sched_idle_set_state - Record idle state for the current CPU.
20  * @idle_state: State to record.
21  */
22 void sched_idle_set_state(struct cpuidle_state *idle_state)
23 {
24         idle_set_state(this_rq(), idle_state);
25 }
26
27 static int __read_mostly cpu_idle_force_poll;
28
29 void cpu_idle_poll_ctrl(bool enable)
30 {
31         if (enable) {
32                 cpu_idle_force_poll++;
33         } else {
34                 cpu_idle_force_poll--;
35                 WARN_ON_ONCE(cpu_idle_force_poll < 0);
36         }
37 }
38
39 #ifdef CONFIG_GENERIC_IDLE_POLL_SETUP
40 static int __init cpu_idle_poll_setup(char *__unused)
41 {
42         cpu_idle_force_poll = 1;
43         return 1;
44 }
45 __setup("nohlt", cpu_idle_poll_setup);
46
47 static int __init cpu_idle_nopoll_setup(char *__unused)
48 {
49         cpu_idle_force_poll = 0;
50         return 1;
51 }
52 __setup("hlt", cpu_idle_nopoll_setup);
53 #endif
54
55 static inline int cpu_idle_poll(void)
56 {
57         rcu_idle_enter();
58         trace_cpu_idle_rcuidle(0, smp_processor_id());
59         local_irq_enable();
60         stop_critical_timings();
61         while (!tif_need_resched() &&
62                 (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired()))
63                 cpu_relax();
64         start_critical_timings();
65         trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
66         rcu_idle_exit();
67         return 1;
68 }
69
70 /* Weak implementations for optional arch specific functions */
71 void __weak arch_cpu_idle_prepare(void) { }
72 void __weak arch_cpu_idle_enter(void) { }
73 void __weak arch_cpu_idle_exit(void) { }
74 void __weak arch_cpu_idle_dead(void) { }
75 void __weak arch_cpu_idle(void)
76 {
77         cpu_idle_force_poll = 1;
78         local_irq_enable();
79 }
80
81 /**
82  * default_idle_call - Default CPU idle routine.
83  *
84  * To use when the cpuidle framework cannot be used.
85  */
86 void default_idle_call(void)
87 {
88         if (current_clr_polling_and_test()) {
89                 local_irq_enable();
90         } else {
91                 stop_critical_timings();
92                 arch_cpu_idle();
93                 start_critical_timings();
94         }
95 }
96
97 static int call_cpuidle(struct cpuidle_driver *drv, struct cpuidle_device *dev,
98                       int next_state)
99 {
100         /* Fall back to the default arch idle method on errors. */
101         if (next_state < 0) {
102                 default_idle_call();
103                 return next_state;
104         }
105
106         /*
107          * The idle task must be scheduled, it is pointless to go to idle, just
108          * update no idle residency and return.
109          */
110         if (current_clr_polling_and_test()) {
111                 dev->last_residency = 0;
112                 local_irq_enable();
113                 return -EBUSY;
114         }
115
116         /*
117          * Enter the idle state previously returned by the governor decision.
118          * This function will block until an interrupt occurs and will take
119          * care of re-enabling the local interrupts
120          */
121         return cpuidle_enter(drv, dev, next_state);
122 }
123
124 /**
125  * cpuidle_idle_call - the main idle function
126  *
127  * NOTE: no locks or semaphores should be used here
128  *
129  * On archs that support TIF_POLLING_NRFLAG, is called with polling
130  * set, and it returns with polling set.  If it ever stops polling, it
131  * must clear the polling bit.
132  */
133 static void cpuidle_idle_call(void)
134 {
135         struct cpuidle_device *dev = __this_cpu_read(cpuidle_devices);
136         struct cpuidle_driver *drv = cpuidle_get_cpu_driver(dev);
137         int next_state, entered_state;
138
139         /*
140          * Check if the idle task must be rescheduled. If it is the
141          * case, exit the function after re-enabling the local irq.
142          */
143         if (need_resched()) {
144                 local_irq_enable();
145                 return;
146         }
147
148         /*
149          * Tell the RCU framework we are entering an idle section,
150          * so no more rcu read side critical sections and one more
151          * step to the grace period
152          */
153         rcu_idle_enter();
154
155         if (cpuidle_not_available(drv, dev)) {
156                 default_idle_call();
157                 goto exit_idle;
158         }
159
160         /*
161          * Suspend-to-idle ("freeze") is a system state in which all user space
162          * has been frozen, all I/O devices have been suspended and the only
163          * activity happens here and in iterrupts (if any).  In that case bypass
164          * the cpuidle governor and go stratight for the deepest idle state
165          * available.  Possibly also suspend the local tick and the entire
166          * timekeeping to prevent timer interrupts from kicking us out of idle
167          * until a proper wakeup interrupt happens.
168          */
169         if (idle_should_freeze()) {
170                 entered_state = cpuidle_enter_freeze(drv, dev);
171                 if (entered_state >= 0) {
172                         local_irq_enable();
173                         goto exit_idle;
174                 }
175
176                 next_state = cpuidle_find_deepest_state(drv, dev);
177                 call_cpuidle(drv, dev, next_state);
178         } else {
179                 /*
180                  * Ask the cpuidle framework to choose a convenient idle state.
181                  */
182                 next_state = cpuidle_select(drv, dev);
183                 entered_state = call_cpuidle(drv, dev, next_state);
184                 /*
185                  * Give the governor an opportunity to reflect on the outcome
186                  */
187                 cpuidle_reflect(dev, entered_state);
188         }
189
190 exit_idle:
191         __current_set_polling();
192
193         /*
194          * It is up to the idle functions to reenable local interrupts
195          */
196         if (WARN_ON_ONCE(irqs_disabled()))
197                 local_irq_enable();
198
199         rcu_idle_exit();
200 }
201
202 DEFINE_PER_CPU(bool, cpu_dead_idle);
203
204 /*
205  * Generic idle loop implementation
206  *
207  * Called with polling cleared.
208  */
209 static void cpu_idle_loop(void)
210 {
211         while (1) {
212                 /*
213                  * If the arch has a polling bit, we maintain an invariant:
214                  *
215                  * Our polling bit is clear if we're not scheduled (i.e. if
216                  * rq->curr != rq->idle).  This means that, if rq->idle has
217                  * the polling bit set, then setting need_resched is
218                  * guaranteed to cause the cpu to reschedule.
219                  */
220
221                 __current_set_polling();
222                 tick_nohz_idle_enter();
223
224                 while (!need_resched()) {
225                         check_pgt_cache();
226                         rmb();
227
228                         if (cpu_is_offline(smp_processor_id())) {
229                                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_DYING_IDLE,
230                                                (void *)(long)smp_processor_id());
231                                 smp_mb(); /* all activity before dead. */
232                                 this_cpu_write(cpu_dead_idle, true);
233                                 arch_cpu_idle_dead();
234                         }
235
236                         local_irq_disable();
237                         arch_cpu_idle_enter();
238
239                         /*
240                          * In poll mode we reenable interrupts and spin.
241                          *
242                          * Also if we detected in the wakeup from idle
243                          * path that the tick broadcast device expired
244                          * for us, we don't want to go deep idle as we
245                          * know that the IPI is going to arrive right
246                          * away
247                          */
248                         if (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired())
249                                 cpu_idle_poll();
250                         else
251                                 cpuidle_idle_call();
252
253                         arch_cpu_idle_exit();
254                 }
255
256                 /*
257                  * Since we fell out of the loop above, we know
258                  * TIF_NEED_RESCHED must be set, propagate it into
259                  * PREEMPT_NEED_RESCHED.
260                  *
261                  * This is required because for polling idle loops we will
262                  * not have had an IPI to fold the state for us.
263                  */
264                 preempt_set_need_resched();
265                 tick_nohz_idle_exit();
266                 __current_clr_polling();
267
268                 /*
269                  * We promise to call sched_ttwu_pending and reschedule
270                  * if need_resched is set while polling is set.  That
271                  * means that clearing polling needs to be visible
272                  * before doing these things.
273                  */
274                 smp_mb__after_atomic();
275
276                 sched_ttwu_pending();
277                 schedule_preempt_disabled();
278         }
279 }
280
281 void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state)
282 {
283         /*
284          * This #ifdef needs to die, but it's too late in the cycle to
285          * make this generic (arm and sh have never invoked the canary
286          * init for the non boot cpus!). Will be fixed in 3.11
287          */
288 #ifdef CONFIG_X86
289         /*
290          * If we're the non-boot CPU, nothing set the stack canary up
291          * for us. The boot CPU already has it initialized but no harm
292          * in doing it again. This is a good place for updating it, as
293          * we wont ever return from this function (so the invalid
294          * canaries already on the stack wont ever trigger).
295          */
296         boot_init_stack_canary();
297 #endif
298         arch_cpu_idle_prepare();
299         cpu_idle_loop();
300 }