sched/cache: 修复单任务时 migrate_llc_task 被 sched_asym 拦截的回归

系列概况

标题: [PATCH v2] sched/cache: Fix a thread aggregation conflict when there is one runnable task
作者: Chen Yu yu.c.chen@intel.com
版本: v2
规模: 单 patch
修改文件: kernel/sched/fair.c
代码统计: +5/-1（含 4 行注释）
Message-ID: 20260810033742.1688718-1-yu.c.chen@intel.com
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补丁目的

修复引入 migrate_llc_task（上游 commit e4c9a4cb244a "sched/cache: Add migrate_llc_task migration type for cache-aware balancing"）之后，在 SD_ASYM_PACKING（如 Intel ITMT）平台上出现的回归。

load balancer 在 src CPU 上只剩 1 个可运行任务时被 sched_asym() 拒绝，导致 cache-aware 迁移无法完成，任务长期停留在非最优 LLC 上。补丁让 cache 局部性优先级高于 asym 优先级，给 migrate_llc_task 开一个例外。

旧流程的问题

sched_balance_find_src_rq() 遍历 src CPU 时执行：

if (sched_asym(env->sd, i, env->dst_cpu) && nr_running == 1)
        continue;

含义是 "src CPU 比 dst CPU 优先级更高，且只剩 1 个任务，不让低优先级 CPU 抢走"。在 ITMT 拓扑下，dst CPU 虽优先级低，但位于任务偏好的 LLC 上，migrate_llc_task 仍然被这条规则一票否决，cache 收益拿不到。

新流程

仅当 migration_type == migrate_llc_task 时放行，其他 asym 迁移维持原策略；并补注释解释为何 SD_ASYM_CPUCAPACITY 暂不一起放开。

                sched_balance_find_src_rq()
                          |
                          v
                +-----------------------+
                | sched_asym(src,dst)? |
                |   && nr_running == 1  |
                +-----------+-----------+
                            |
                            v
        +--------------------------------------+
        | migration_type == migrate_llc_task ? |
        +-------+----------------------+-------+
        |  yes  |                      |  no   |
        v       v                      v       v +-----------+ +----------------+
   |  allow: let| |  continue;     |
   |  src task |            |  keep asym     |
   |  be pulled|            |  exclusive |
   +-----------+            +----------------+

关键实现

唯一的 diff 在 sched_balance_find_src_rq()：

/*
 * For migrate_llc_task, skip this check: cache locality
 * outweighs the asym priority.
 */
if (sched_asym(env->sd, i, env->dst_cpu) && nr_running == 1 &&
    env->migration_type != migrate_llc_task)
        continue;

语义上等价于在原有"高优先级 + 单任务 -> 拒绝被拉走"判断后追加一个 migrate_llc_task 例外分支。

类比

把 PKG 域想成一栋办公楼，里面有"高级办公室"（高优先级 CPU）和"普通工位"（低优先级 CPU），原本规定"高级办公室只剩一人时，其他人不能占用"。

但有一位员工的工作必须紧贴机房（cache 局部性）才能保证速度，原本他就该搬到机房旁的工位 —— 之前由于规则过于刚性，他被锁在高级办公室，远程访问机房。

本补丁就是在规则里加一条特例 ——出于贴近机房原因的工位调动，规则放行。

Highlight：风险与注意点

未同步放开 SD_ASYM_CPUCAPACITY：在 P-core/E-core 等 hybrid 平台上，CPU 性能差距太大，cache 共置收益很难抵消；当前选择保守，等出现真实反例再扩。
过滤顺序与未来扩展：本补丁只放开了 PKG 上的 SD_ASYM_PACKING 路径，没有重新审视其他 asym 过滤；如果未来出现 migrate_llc_task 与其他 asym 类型叠加的场景，要确认 migration_type 判断位置是否仍然正确。
回归验证点：建议在 ITMT + 多 LLC 拓扑上验证"src CPU 上仅剩 1 个任务"场景，确认 LLC 亲和性恢复，且普通 asym 负载均衡行为未受影响。

版本变化

v1 -> v2：根据 reviewer Zhan Xusheng 的反馈，在 commit log 中补充说明 SD_ASYM_CPUCAPACITY 暂不一起修改的原因，让后续读者不必再猜。

一句话总结

给 sched_asym() 过滤加一个 migrate_llc_task 例外，恢复 cache-aware balancing 在 SD_ASYM_PACKING 平台上的可用性。

[PATCH v2] sched/cache: Fix a thread aggregation conflict when there is one runnable task

LLM 分析