sched/fair: `is_core_idle()` 是否应该按"整核"语义

系列概况

标题: [PATCH] sched/fair: Make is_core_idle() check all cpus in a core
作者: Mete Durlu meted@linux.ibm.com
版本: v1（单 patch，无 series）
规模: 1 file, +0/-3
修改文件: kernel/sched/fair.c
代码统计: 删除 3 行
Message-ID: 20260806-fix_is_core_idle-v1-1-605119e55b25@linux.ibm.com
完整性: 完整，含 commit message、diff、Signed-off-by、base-commit (8ba098e6b6ff...)、change-id

补丁目的

is_core_idle() 名字与行为不一致：函数名暗示"整核是否空闲"，但实现里有一段
if (cpu == sibling) continue;，让循环跳过传入 CPU 自身，只看兄弟线程。
作者想通过删除这个 skip，把函数语义统一成"包括传入 CPU 在内的整核都 idle 才返回 true"。

旧流程的问题

旧实现：

int sibling;
for_each_cpu(sibling, cpu_smt_mask(cpu)) {
    if (cpu == sibling)
        continue;
    if (!idle_cpu(sibling))
        return false;
}

问题点：

函数名承诺"core idle"，实际只回答"other siblings are idle"。
最初由 ff7db0bf24db ("sched/numa: Prefer using an idle CPU as a migration target") 引入时，调用方先 idle_cpu(cpu)，skip 是合理优化。
后续 8b36d07f1d63 ("sched/fair: Move is_core_idle() out of CONFIG_NUMA") 把它移出 NUMA，新调用者不一定先做 idle_cpu()，于是"看着像整核、其实是兄弟"成为隐患。

新流程

直接去掉 skip：

int sibling;
for_each_cpu(sibling, cpu_smt_mask(cpu)) {
    if (!idle_cpu(sibling))
        return false;
}

关键实现

改动集中在 kernel/sched/fair.c 的 is_core_idle() 函数体（约 2162 行），纯减法 3 行。
其他逻辑未动，所有调用点保持不变，行为差异完全由 idle_cpu(this_cpu) 这一新增的真假决定。

类比

把 is_core_idle() 想象成酒店"整层是否可入住"的查询。旧实现相当于前台只问"5 楼以外的房间空不空"，却把结果标成"整层可住"。Zhan 的反驳相当于指出：有时候来问的人正是 5 楼那个正在退房的客人，他当下当然还没正式走人（idle_cpu(this_cpu)==false），但 5 楼很快就会空；把他挡掉会让 5 楼永远显示为"已占"。

Highlight：风险与注意点

真正的回归路径：sched_balance_newidle() -> sched_balance_rq(this_cpu, this_rq, sd, CPU_NEWLY_IDLE, ...)，env->dst_cpu == this_cpu，且当前还卡在 __schedule() 里，rq->curr 是 outgoing task。idle_cpu(this_cpu) 必然 false。
下游两个副作用：
- env->dst_core_idle 被算成 false，update_sd_pick_busiest() 的 misfit 闸门不再拉任务；
- sched_use_asym_prio() 因此返回 false，整套 asym packing 失效。
s390 看不出来：SD_ASYM_PACKING 只在 powerpc / x86 ITMT 启用，SD_ASYM_CPUCAPACITY 只在 arm64 big.LITTLE 与 x86 hybrid 启用。回归只能在这两类架构的 newidle 路径上复现，s390 跑 stress-ng / hackbench 几乎打不到这条路径。
冗余但无害的调用方：numa_idle_core()、select_idle_capacity()、asym_fits_cpu()、should_we_balance() 都先做 idle_cpu(cpu)，patch 在它们身上只是多了一次 idle_cpu()（wakeup 路径上每个候选多两次）。
争议焦点：Zhan 主张"既然问题是名字，那只重命名就好"。asym_fits_cpu() 内部已经描述成 "core has no busy siblings"；sched_use_asym_prio() 的 kernel-doc 本来就把 @cpu 的 idleness 当作 caller precondition。改名风险远低于改行为。
作者回复被截断：第三封邮件正文在 numbers from 处截断，似乎要承认 dst_core_idle 整核语义可作独立 patch，但需等待 v2 或后续邮件补完。
待跟进：
1. v2 是否改为纯 rename（如 core_has_no_busy_siblings），把行为改动彻底分离；
2. 若坚持改行为，需要在 powerpc / x86 hybrid / arm64 big.LITTLE 上做 newidle 微基准；
3. dst_core_idle 是否另开 patch 并提供实测数据。

一句话总结

一个声称"修语义"的清理 patch 被 review 指出会让 sched_balance_newidle() 在 powerpc / x86 / arm64 hybrid 上丢掉 asym packing 与 misfit 拉任务，争论落点是"改名字"还是"改行为"——前者更稳。

+-----------------+      +-----------------------+
| caller          | ---> | is_core_idle(cpu)     |
+-----------------+      +-----------------------+
                              |
                              | before patch:
                              |   skip when sibling == cpu
                              |   => "others idle" only
                              |
                              | after patch:
                              |   no skip
                              |   => idle_cpu(cpu) included
                              v
                       +--------------+
                       | return value |
                       +--------------+
                              |
        +---------------------+---------------------+
        |                     |                     |
        v                     v                     v
sched_balance_newidle    asym_fits_cpu        numa_idle_core
this_cpu itself          idle_cpu(cpu) first  idle_cpu(cpu) first
=> false (NEW)           => redundant check    => redundant check
=> misfit gate off       wakeup path: +2      benign
=> asym packing off

ASYM topology flags:
  SD_ASYM_PACKING      -> powerpc, x86 ITMT
  SD_ASYM_CPUCAPACITY  -> arm64 big.LITTLE, x86 hybrid
  s390: none of these  -> benchmark cannot show the regression

[PATCH] sched/fair: Make is_core_idle() check all cpus in a core

LLM 分析

sched/fair: is_core_idle() 是否应该按"整核"语义