sched/rt：修复 proxy execution 下的 RT watchdog 计时归属

系列概况

标题：[PATCH] sched/rt: Fix RT watchdog accounting for proxy execution
作者：Hui Su sh_def@163.com
版本：v1（单 patch，无版本号字段）
规模：1 个 patch，2 个文件修改
修改文件：kernel/sched/core.c、kernel/sched/rt.c
代码统计：+14 / -1
Message-ID：20260903111247.3538976-1-sh_def@163.com
完整性：完整，包含 commit message、修复说明、Fixes: 标签与 Signed-off-by

补丁目的

修复 SCHED_FIFO / SCHED_RR proxy execution 场景下，RT watchdog 把
RLIMIT_RTTIME 计时错误归属到 donor（调度上下文）而非真正占用 CPU
的 执行任务，导致：

rt.timeout 累加在错误对象上；
run_posix_cpu_timers() 检查 current 与 watchdog 改写的对象
不一致；
真正耗尽 RT 配额的执行任务收不到 SIGXCPU，信号被错误投递或
完全丢失。

旧流程的问题

proxy execution 下 task_tick_rt() 回调时，参数 p 指向的是
rq->donor（调度上下文），而 rq->curr 才是真正在 CPU 上跑的任务。
原来的代码直接把 p 传给 watchdog()：

watchdog(rq, p);

而 watchdog() 又用这个 task 参数去查 RLIMIT_RTTIME、累加
rt.timeout、更新 posix_cputimers 状态。这套机制假设"传入的
task 就是真正在跑的任务"，proxy 下这个假设被打破。

同时，__schedule() 与 try_to_block_task() 没有任何代码把
rt.timeout 跟着 proxy 阶段一起重置，跨阶段残留的预算会让
SIGXCPU 在错误的时机触发。

新流程

三处协同改动：

task_tick_rt() 传入 rq->curr 而非 p；
try_to_block_task() 检测 owner 阻塞、结束一次 proxy 阶段时
重置 p->rt.timeout；
__schedule() 选中非 RT 执行任务且调度上下文也非 RT 时，
重置 next->rt.timeout。

新规则把 rt.timeout 的生命周期绑定到 真实执行任务 与
真实调度上下文，从而正确处理：

嵌套 proxy 链；
执行任务阻塞 / 唤醒；
调度器对执行任务的抢占；
donor 被取消；
原生 RT 任务（donor == curr，行为不变）。

Patch 概览

文件	函数	改动
`kernel/sched/rt.c`	`task_tick_rt()`	`watchdog(rq, p)` -> `watchdog(rq, rq->curr)`
`kernel/sched/core.c`	`try_to_block_task()`	新增：proxy 阶段结束、`!rt_prio(p) && rt_prio(donor)` 时清零 `p->rt.timeout`
`kernel/sched/core.c`	`__schedule()`	新增：选中非 RT 执行任务、donor 也是非 RT 时清零 `next->rt.timeout`

关键实现

/* kernel/sched/rt.c::task_tick_rt */
watchdog(rq, p);        /* OLD */
watchdog(rq, rq->curr); /* NEW */

/* kernel/sched/core.c::try_to_block_task */
if (sched_proxy_exec() && !rt_prio(p->prio) &&
    rt_prio(rq->donor->prio))
    p->rt.timeout = 0;

/* kernel/sched/core.c::__schedule */
if (sched_proxy_exec() && !rt_prio(next->prio) &&
    !rt_prio(rq->donor->prio) && next->rt.timeout)
    next->rt.timeout = 0;

设计要点：

rq->curr 是真正在 tick 路径上消耗 CPU 的对象，把它喂给
watchdog() 后，RLIMIT_RTTIME、rt.timeout 与
posix_cputimers 三者就会一致指向同一个 task；
try_to_block_task 与 __schedule 两处清零覆盖"主动让出"与
"被动抢占"两种 proxy 阶段切换路径；
嵌套 proxy 链靠递归回到上面的逻辑自动处理，因为外层 proxy 终止
时内层任务已经回到非 RT donor 上下文。

类比

把 RT watchdog 想象成餐厅里的「用餐计时器」。

Donor 是替朋友订桌的会员（调度上下文，不真正吃菜）；
执行任务 是后厨里真正在炒菜的大厨（占 CPU 的 task）。

旧逻辑：计时器挂在会员名下，餐厅以为会员吃了三小时，给会员
发催费（SIGXCPU）。但催费单根本到不了大厨手里，大厨继续免费
炒菜。

修复后：计时器跟着真正炒菜的大厨走；等大厨端完一桌菜（proxy
阶段结束）或换灶台（调度上下文切回非 RT）时，把计时器归零，下一
桌重新计费。会员从头到尾不沾这个计时器。

Highlight：风险与注意点

task_tick_rt 触发瞬间需要确认 rq->curr 已是真正执行的 task；
极少数抢占窗口下 rq->curr 可能刚被换入，仍需确认 tick 路径
顺序。
try_to_block_task 的清零条件只覆盖"执行任务非 RT + donor 是
RT"的对称场景；如果将来出现"执行任务是 RT + donor 非 RT"，需
要补充对称分支。
__schedule 中 !rt_prio(rq->donor->prio) 假设调度类只有
RT / 非 RT 二分；引入新调度类（DL 之后又一种）时需重新审视。
bug 自 7de9d4f94638 ("sched: Start blocked_on chain processing
in find_proxy_task()") 引入，意味着所有启用 proxy 的内核都
受影响；LTS backport 需要重点评估。
SIGXCPU 投递目标从 donor 切换为执行任务，可能改变依赖旧
行为的压力测试 / 基准结果。

+----------------+        +-----------------+
|   rq->donor    |        |    rq->curr     |
| sched context  |        |  real executor  |
|   RT prio?     |        |    any prio     |
+-------+--------+        +--------+--------+
        |                         |
        |  task_tick_rt() called  |
        |  with p == donor        |
        +-----------+-------------+
                    |
                    v
        +---------------------------+
        | BEFORE: watchdog(rq, p)   |
        |   rt.timeout charged to   |
        |   DONOR (wrong)           |
        +---------------------------+
                    |
                    v
        +---------------------------+
        | AFTER:  watchdog(rq,      |
        |         rq->curr)         |
        |   rt.timeout charged to   |
        |   CURR (correct)          |
        +---------------------------+

Proxy stage transitions handled in two places:
   try_to_block_task  (owner blocks)        -> reset p->rt.timeout
   __schedule         (non-RT next+donor)   -> reset next->rt.timeout

版本变化

v1 单 patch，无 vN->vN+1 演进。

一句话总结

让 RT watchdog 在 proxy execution 下把 RLIMIT_RTTIME 计时归属到
真正占用 CPU 的执行任务，并在 proxy 阶段切换时正确重置
rt.timeout，使 SIGXCPU 能被准确投递给真正耗尽 RT 配额的任务。

[PATCH] sched/rt: Fix RT watchdog accounting for proxy execution

LLM 分析