fefcb1fa5160139a41e9dd1fee74b20ef39105e0
[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 static int __read_mostly cpu_idle_force_poll;
19
20 void cpu_idle_poll_ctrl(bool enable)
21 {
22         if (enable) {
23                 cpu_idle_force_poll++;
24         } else {
25                 cpu_idle_force_poll--;
26                 WARN_ON_ONCE(cpu_idle_force_poll < 0);
27         }
28 }
29
30 #ifdef CONFIG_GENERIC_IDLE_POLL_SETUP
31 static int __init cpu_idle_poll_setup(char *__unused)
32 {
33         cpu_idle_force_poll = 1;
34         return 1;
35 }
36 __setup("nohlt", cpu_idle_poll_setup);
37
38 static int __init cpu_idle_nopoll_setup(char *__unused)
39 {
40         cpu_idle_force_poll = 0;
41         return 1;
42 }
43 __setup("hlt", cpu_idle_nopoll_setup);
44 #endif
45
46 static inline int cpu_idle_poll(void)
47 {
48         rcu_idle_enter();
49         trace_cpu_idle_rcuidle(0, smp_processor_id());
50         local_irq_enable();
51         while (!tif_need_resched() &&
52                 (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired()))
53                 cpu_relax();
54         trace_cpu_idle_rcuidle(PWR_EVENT_EXIT, smp_processor_id());
55         rcu_idle_exit();
56         return 1;
57 }
58
59 /* Weak implementations for optional arch specific functions */
60 void __weak arch_cpu_idle_prepare(void) { }
61 void __weak arch_cpu_idle_enter(void) { }
62 void __weak arch_cpu_idle_exit(void) { }
63 void __weak arch_cpu_idle_dead(void) { }
64 void __weak arch_cpu_idle(void)
65 {
66         cpu_idle_force_poll = 1;
67         local_irq_enable();
68 }
69
70 /**
71  * cpuidle_idle_call - the main idle function
72  *
73  * NOTE: no locks or semaphores should be used here
74  *
75  * On archs that support TIF_POLLING_NRFLAG, is called with polling
76  * set, and it returns with polling set.  If it ever stops polling, it
77  * must clear the polling bit.
78  */
79 static void cpuidle_idle_call(void)
80 {
81         struct cpuidle_device *dev = __this_cpu_read(cpuidle_devices);
82         struct cpuidle_driver *drv = cpuidle_get_cpu_driver(dev);
83         int next_state, entered_state;
84         bool reflect;
85
86         /*
87          * Check if the idle task must be rescheduled. If it is the
88          * case, exit the function after re-enabling the local irq.
89          */
90         if (need_resched()) {
91                 local_irq_enable();
92                 return;
93         }
94
95         /*
96          * During the idle period, stop measuring the disabled irqs
97          * critical sections latencies
98          */
99         stop_critical_timings();
100
101         /*
102          * Tell the RCU framework we are entering an idle section,
103          * so no more rcu read side critical sections and one more
104          * step to the grace period
105          */
106         rcu_idle_enter();
107
108         if (cpuidle_not_available(drv, dev))
109                 goto use_default;
110
111         /*
112          * Suspend-to-idle ("freeze") is a system state in which all user space
113          * has been frozen, all I/O devices have been suspended and the only
114          * activity happens here and in iterrupts (if any).  In that case bypass
115          * the cpuidle governor and go stratight for the deepest idle state
116          * available.  Possibly also suspend the local tick and the entire
117          * timekeeping to prevent timer interrupts from kicking us out of idle
118          * until a proper wakeup interrupt happens.
119          */
120         if (idle_should_freeze()) {
121                 entered_state = cpuidle_enter_freeze(drv, dev);
122                 if (entered_state >= 0) {
123                         local_irq_enable();
124                         goto exit_idle;
125                 }
126
127                 reflect = false;
128                 next_state = cpuidle_find_deepest_state(drv, dev);
129         } else {
130                 reflect = true;
131                 /*
132                  * Ask the cpuidle framework to choose a convenient idle state.
133                  */
134                 next_state = cpuidle_select(drv, dev);
135         }
136         /* Fall back to the default arch idle method on errors. */
137         if (next_state < 0)
138                 goto use_default;
139
140         /*
141          * The idle task must be scheduled, it is pointless to
142          * go to idle, just update no idle residency and get
143          * out of this function
144          */
145         if (current_clr_polling_and_test()) {
146                 dev->last_residency = 0;
147                 entered_state = next_state;
148                 local_irq_enable();
149                 goto exit_idle;
150         }
151
152         /* Take note of the planned idle state. */
153         idle_set_state(this_rq(), &drv->states[next_state]);
154
155         /*
156          * Enter the idle state previously returned by the governor decision.
157          * This function will block until an interrupt occurs and will take
158          * care of re-enabling the local interrupts
159          */
160         entered_state = cpuidle_enter(drv, dev, next_state);
161
162         /* The cpu is no longer idle or about to enter idle. */
163         idle_set_state(this_rq(), NULL);
164
165         if (entered_state == -EBUSY)
166                 goto use_default;
167
168         /*
169          * Give the governor an opportunity to reflect on the outcome
170          */
171         if (reflect)
172                 cpuidle_reflect(dev, entered_state);
173
174 exit_idle:
175         __current_set_polling();
176
177         /*
178          * It is up to the idle functions to reenable local interrupts
179          */
180         if (WARN_ON_ONCE(irqs_disabled()))
181                 local_irq_enable();
182
183         rcu_idle_exit();
184         start_critical_timings();
185         return;
186
187 use_default:
188         /*
189          * We can't use the cpuidle framework, let's use the default
190          * idle routine.
191          */
192         if (current_clr_polling_and_test())
193                 local_irq_enable();
194         else
195                 arch_cpu_idle();
196
197         goto exit_idle;
198 }
199
200 DEFINE_PER_CPU(bool, cpu_dead_idle);
201
202 /*
203  * Generic idle loop implementation
204  *
205  * Called with polling cleared.
206  */
207 static void cpu_idle_loop(void)
208 {
209         while (1) {
210                 /*
211                  * If the arch has a polling bit, we maintain an invariant:
212                  *
213                  * Our polling bit is clear if we're not scheduled (i.e. if
214                  * rq->curr != rq->idle).  This means that, if rq->idle has
215                  * the polling bit set, then setting need_resched is
216                  * guaranteed to cause the cpu to reschedule.
217                  */
218
219                 __current_set_polling();
220                 tick_nohz_idle_enter();
221
222                 while (!need_resched()) {
223                         check_pgt_cache();
224                         rmb();
225
226                         if (cpu_is_offline(smp_processor_id())) {
227                                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_DYING_IDLE,
228                                                (void *)(long)smp_processor_id());
229                                 smp_mb(); /* all activity before dead. */
230                                 this_cpu_write(cpu_dead_idle, true);
231                                 arch_cpu_idle_dead();
232                         }
233
234                         local_irq_disable();
235                         arch_cpu_idle_enter();
236
237                         /*
238                          * In poll mode we reenable interrupts and spin.
239                          *
240                          * Also if we detected in the wakeup from idle
241                          * path that the tick broadcast device expired
242                          * for us, we don't want to go deep idle as we
243                          * know that the IPI is going to arrive right
244                          * away
245                          */
246                         if (cpu_idle_force_poll || tick_check_broadcast_expired())
247                                 cpu_idle_poll();
248                         else
249                                 cpuidle_idle_call();
250
251                         arch_cpu_idle_exit();
252                 }
253
254                 /*
255                  * Since we fell out of the loop above, we know
256                  * TIF_NEED_RESCHED must be set, propagate it into
257                  * PREEMPT_NEED_RESCHED.
258                  *
259                  * This is required because for polling idle loops we will
260                  * not have had an IPI to fold the state for us.
261                  */
262                 preempt_set_need_resched();
263                 tick_nohz_idle_exit();
264                 __current_clr_polling();
265
266                 /*
267                  * We promise to call sched_ttwu_pending and reschedule
268                  * if need_resched is set while polling is set.  That
269                  * means that clearing polling needs to be visible
270                  * before doing these things.
271                  */
272                 smp_mb__after_atomic();
273
274                 sched_ttwu_pending();
275                 schedule_preempt_disabled();
276         }
277 }
278
279 void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state)
280 {
281         /*
282          * This #ifdef needs to die, but it's too late in the cycle to
283          * make this generic (arm and sh have never invoked the canary
284          * init for the non boot cpus!). Will be fixed in 3.11
285          */
286 #ifdef CONFIG_X86
287         /*
288          * If we're the non-boot CPU, nothing set the stack canary up
289          * for us. The boot CPU already has it initialized but no harm
290          * in doing it again. This is a good place for updating it, as
291          * we wont ever return from this function (so the invalid
292          * canaries already on the stack wont ever trigger).
293          */
294         boot_init_stack_canary();
295 #endif
296         arch_cpu_idle_prepare();
297         cpu_idle_loop();
298 }