sched/core：恢复 update_rq_avg_idle 对 idle_stamp 的有效性检查

系列概况

标题：[PATCH] sched/core: Skip rq->avg_idle update without a valid idle_stamp
作者：Shubhang Kaushik (Ampere) sh@gentwo.org
版本：v1（thread_key 中 master-v1-1 表示首版）
规模：单 patch，1 个文件，8 insertions(+) / 2 deletions(-)
修改文件：kernel/sched/core.c
代码统计：在 update_rq_avg_idle() 内 cache rq->idle_stamp，加 validity 守卫
Message-ID：20260728-master-v1-1-f95d9b0147d2@gentwo.org
完整性：包含 diff、Fixes: tag、签名行、hackbench 备注、相关讨论说明与 base-commit
后续回复：39ff2c76-d533-4b6c-9449-de19ed18e44a@amd.com（K Prateek Nayak, AMD），正文只回显前一封 commit message，没有独立评审意见

补丁目的

修复 commit 4b603f1551a73 把 rq->avg_idle 记账从 wakeup 路径搬到 put_prev_task_idle() 时丢失的 idle_stamp 合法性检查。原 wakeup 侧代码只在 rq->idle_stamp 非零时才更新 avg_idle；新 helper 失去该守卫后，当 idle_stamp == 0 时会无脑用 rq_clock(rq) 当作 delta，瞬时把 rq->avg_idle 推到 clamp 上限，污染 idle load balancing 的输入样本。

旧流程的问题

put_prev_task_idle()
        |
        v
update_rq_avg_idle(rq)
        |
        +-- delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp
        |       (when idle_stamp == 0,
        |        delta == rq_clock(rq), a huge bogus value)
        |
        v
update_avg(&rq->avg_idle, delta)   -->  saturates to clamp on first call

旧 wakeup 路径只在 idle_stamp 非零时记账；搬到 put_prev_task_idle() 后这条合法性守卫被丢掉，记账系统被一次虚假"巨大"采样直接饱和。

新流程

put_prev_task_idle()
        |
        v
update_rq_avg_idle(rq)
        |
        +-- cache rq->idle_stamp into local var
        +-- if (unlikely(!idle_stamp)) return;
        |
        v
delta = rq_clock(rq) - idle_stamp
update_avg(&rq->avg_idle, delta)
clamp to max

新流程在入口用 unlikely(!idle_stamp) return; 把没有真实 idle 区间的调用直接挡掉，其他行为保持不变。

Patch 概览

仅 v1，整条线索只包含一个 patch。核心改动集中在 update_rq_avg_idle()：把 rq->idle_stamp 缓存到局部变量，并在计算 delta 前做 validity 检查。作者明确没有在 set_next_task_idle() 里额外打 idle stamp，刻意保留既有 newidle 记账模型以避开 forced/proxy idle accounting 争议。

关键实现

 void update_rq_avg_idle(struct rq *rq)
 {
-	u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
-	u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
+	u64 idle_stamp = rq->idle_stamp;
+	u64 delta, max;
+
+	if (unlikely(!idle_stamp))
+		return;
+
+	delta = rq_clock(rq) - idle_stamp;
+	max = 2 * rq->max_idle_balance_cost;

要点拆解：

把 rq->idle_stamp 缓存到本地局部变量，避免重复读 rq 字段。
用 unlikely(!idle_stamp) 把"非法采样"挡在记账逻辑之前。
delta/max 计算公式与之前一致，正常路径行为不变。
函数结尾 rq->idle_stamp = 0 的清零由调用方/别处处理，未在本补丁改动。

类比

把 rq->avg_idle 想象成"咖啡店收银台过去几次顾客排队的平均等待时长"。

上一个改动相当于把 start_time 默认设成了"店面开业时间 0"，即使收银员当天没开张，关账时也会算出 elapsed = now - 0，把"平均等待时长"瞬间变成天文数字，并被一键钳到 max。
本补丁相当于：关账前先确认"我今天上过班了 (idle_stamp != 0)"，没上就直接关账、跳过统计，账本不会被污染。

另一层类比：idle_stamp == 0 类似"温度计还没被激活"，直接当作"现在的温度"读数一记下来，会污染趋势曲线；补丁相当于"温度计未就绪就跳过本次采样"。

Highlight：风险与注意点

回归面：4b603f1551a73 的初衷是把记账放在 idle task 切出处；本补丁只堵住 idle_stamp==0 这一个漏点，未修复相邻的"被 fake idle 切出"等场景，理论上仍可能喂入不真实样本，需要后续 trace 验证。
idle_stamp 状态机：补丁只 return、不清 stamp，留下的 0 状态对下游路径是否还有副作用需要确认，例如 rq->no_balance 或 idle 重新进入路径是否依赖 idle_stamp 已被清零。
bench 覆盖度：备注只在 hackbench 上没观察到回归；hackbench 对 CPU idle 区间敏感度有限，SPECjvm、latency-critical workload 或 idle-heavy 服务器负载建议补充验证。
与原方案分歧：作者明确写这是"earlier proposal 的更窄变体"，刻意没有在 set_next_task_idle() 中打 idle stamp；该折中能否被 reviewer 接受是上游合并的关键点。
回复信息缺失：第二封邮件正文只回显前一封 commit message，没有看到 K Prateek Nayak 的具体评审意见，建议后续轮次补充确认。

版本变化

仅 v1，没有可对比的 vN -> vN+1 迭代。

一句话总结

本补丁在 update_rq_avg_idle() 入口加 idle_stamp 有效性守卫，避免 idle_stamp == 0 时把 rq_clock(rq) 当成 idle duration，把 rq->avg_idle 瞬时冲到 clamp，是 commit 4b603f1551a73 迁移 avg_idle 记账后的一次最小修复。

                  wakeup task on idle CPU
                          |
                          v
                  put_prev_task_idle()
                          |
                          v
        +----------------------------------------+
        |       update_rq_avg_idle(rq)           |
        +----------------------------------------+
                          |
                    read idle_stamp
                          |
                  +-------+--------+
                  |                |
           idle_stamp == 0   idle_stamp != 0
                  |                |
                return       delta = rq_clock(rq) - idle_stamp
            (skip update)             |
                                     v
                          update_avg(&rq->avg_idle, delta)
                                     |
                                     v
                                 clamp to max

[PATCH] sched/core: Skip rq->avg_idle update without a valid idle_stamp

LLM 分析