sched_ext: WAKE_SYNC 场景下标记唤醒者 CPU 为 busy

系列基线信息

字段	值
标题	`sched_ext: mark waker CPU busy when selected in WAKE_SYNC case`
作者	Kuba Piecuch (Google)
目标分支	`sched_ext/for-7.2-fixes`
规模	1 file, +3 / −1
Message-ID	`20260722143307.2772632-1-jpiecuch@google.com`
来源	sched-ext 频道
状态	已被 Tejun Heo 合入 `for-7.2-fixes`

明确目的

SCX 的内置 idle CPU 追踪与实际 idle 状态可能不一致——尤其刚启用 SCX 时，
scx_idle_enable() 会把所有 online CPU 一股脑标记为 idle。

在 SCX_WAKE_SYNC 路径中，scx_select_cpu_dfl() 若选定了唤醒者（waker）CPU，
则跳过了将该 CPU 标记为 busy 的步骤。于是 waker CPU 在被选中之后仍然挂着 idle 标签，
wakee 切过来也跑在"看起来 idle"的 CPU 上。

allowed_cpus selftest 因此失败，dmesg 报：

allowed_cpus.bpf.c:21: CPU 0 should be marked as busy

本 patch 在 WAKE_SYNC 选中 waker CPU 时显式调用 scx_idle_test_and_clear_cpu(cpu)，
将其从 idle mask 中摘除，修复该问题。

遍历代码

补丁只改了一个文件 kernel/sched/ext/idle.c，核心改动约 2 行：

if (cpumask_test_cpu(cpu, allowed)) {
    scx_idle_test_and_clear_cpu(cpu);   // <-- 新增：清除 idle 标记
}

改动位置：scx_select_cpu_dfl() 函数，处理 SCX_WAKE_SYNC 选中 waker CPU 的分支。

逻辑流程：

scx_select_cpu_dfl() 在 WAKE_SYNC 场景下优先考虑 waker CPU，
因为 wakee 与 waker 有同步关系，共享 cache 更有利。
选中 waker CPU 后，原代码只做了 cpumask_test_cpu(cpu, allowed) 检查，
然后直接跳到 out_unlock 返回——没有像其他路径那样调用
scx_idle_test_and_clear_cpu() 把选中 CPU 从 idle mask 移除。
补丁在此处补上 scx_idle_test_and_clear_cpu(cpu)，确保 waker CPU
一旦被选中，就不再被 idle 追踪视为空闲。
返回后，调度器继续将 wakee 放到该 CPU 执行，idle 状态已正确反映为 busy。

ASCII 流程图

              scx_select_cpu_dfl()
                      |
           wake_flags & SCX_WAKE_SYNC ?
            /                    \
          YES                     NO
           |                      |
     waker CPU 可用 ?        常规 CPU 选择路径
      (allowed mask)         → scx_idle_test_and_clear_cpu()
           |                      |    (已存在)
     ┌─ 之前 ─┐          ┌─ 补丁后 ─┐
     │ 直接返回 │          │ test_and_clear │
     │ waker CPU│          │ waker CPU idle │
     │ 仍标 idle│          │ 标记 → busy    │
     └──────────┘          └────────────────┘
           |                      |
       idle mask 不一致       idle mask 一致 ✓
       → selftest 失败        → selftest 通过 ✓

概念类比

想象一个停车场管理系统：

入口闸机（scx_idle_enable()）刚上线时，把所有车位统一标记为"空"，
哪怕有些车位上还停着车——这就是 idle 追踪初始化的不准确。
当一个司机（waker）在自己车位上接了一位新乘客（wakee），
停车系统本应把该车位标记为"已占用"，但因为同步场景的特殊逻辑，
系统认为"司机本来就在这儿，不需要重新标记"——车位仍显示"空"。
补丁就是：即使司机没挪位置，也要重新刷一次车位状态，
确保系统知道这个车位正在被使用。

Highlight 窗出问题

仍存在不可修复的竞态：作者承认 pick_task_idle() 可在 CPU 选择与验证之间
再次把选中 CPU 标回 idle——极小概率但理论上存在，且"难以修复"。
未来如果 selftest 仍偶发失败，需判断是否属于此竞态。
初始化阶段 idle mask 全量标记的固有偏差：scx_idle_enable() 把所有 online CPU
一股脑标 idle，是根因之一。本补丁只修了 WAKE_SYNC 一个路径；
是否还有其他路径也存在类似"选中但没清 idle"的遗漏，值得后续排查。
只影响 sched_ext：此问题不涉及 CFS/classic scheduler，只在 SCX BPF scheduler
的 idle 追踪中出现；测试和验证应限定在 SCX 场景。

版本演进

单版补丁，无 v1→v2 演进记录。

与其他相关 patch 系列的关联

allowed_cpus selftest：此补丁直接修复了该 selftest 的失败；
该测试专门验证 SCX idle tracking 与实际 CPU 状态的一致性。
scx_idle_enable() 初始化逻辑：补丁 commit message 明确指出初始化全量标记 idle
是偏差来源之一，后续可能有针对初始化阶段的改进。

一句话总结

补丁在 scx_select_cpu_dfl() 的 WAKE_SYNC 分支补上 scx_idle_test_and_clear_cpu()，
修复 waker CPU 被选中后仍标记 idle 的问题，已被 maintainer 合入 for-7.2-fixes。

[PATCH sched_ext/for-7.2-fixes] sched_ext: mark waker CPU busy when selected in WAKE_SYNC case

LLM 分析