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