sched/numa & sched/cache：把 task tick 从调度上下文搬到执行上下文

系列概况

标题：[PATCH v3 0/2] sched: Fix execution-context tick handling under proxy execution
作者：Hui Su sh_def@163.com
版本：v3（cover letter 标注 v1 -> v2 -> v3 演进）
规模：2 个 patch，3 个文件，+26/-9（cover letter 统计）
修改文件：kernel/sched/core.c、kernel/sched/fair.c、kernel/sched/sched.h
代码统计：26 insertions(+), 9 deletions(-)
Message-ID（cover）：20260904085244.799276-1-sh_def@163.com
完整性：thread 共 5 封邮件（1 封 cover + 2 个 patch 体 + 2 封回复），patch diff 可见，回复齐全

补丁目的

修复 proxy execution 引入的回归：当 fair 任务实际替 SCHED_FIFO/DEADLINE 的 donor 执行时，原本属于 fair 的 NUMA/cache tick 钩子被漏掉，导致 cache scan epoch 过期、preferred LLC 被误失效，NUMA 周期扫描也不再推进。

旧流程的问题

proxy execution 把 rq->donor（调度上下文）和 rq->curr（执行上下文）拆开。
sched_tick() 走的是 donor->sched_class->task_tick(rq, donor, 0)，所以 task_tick_numa() 与 task_tick_cache() 被困在 task_tick_fair() 内部。
当 fair 任务替 RT/deadline donor 跑时，donor 不是 fair，task_tick_fair() 不会被触发，NUMA 与 cache 扫描都不前进。
但 account_mm_sched() 是按 rq->curr 累加运行时间的，runtime 在走、scan epoch 不走，cache 的 preferred LLC 因此过期被作废。
sched_tick_remote()（full-dynticks 远端 tick）按 curr 的调度类派发，本就不进入 fair 的 task_tick，行为同样缺失。

新流程

新增 sched_tick_exec_ctx(rq) helper：只看 rq->curr，仅当 curr 是 fair 任务时执行 task_tick_numa() 与 task_tick_cache()。
在 sched_tick() 调完 donor->sched_class->task_tick() 之后再调一次 helper。
在 sched_tick_remote() 也调一次，保证远端 tick 路径行为一致。
task_tick_fair() 里保留 misfit、overutilized、core scheduling 等"调度上下文"记账，把执行上下文的 NUMA/cache 钩子拆出去。

Patch 概览

1/2 sched/numa：把 task_tick_numa 由 static 改为外部可见、在 sched.h 暴露；core.c 加 sched_tick_exec_ctx()；fair.c 的 task_tick_fair 不再直接调用 task_tick_numa。
2/2 sched/cache：同理处理 task_tick_cache，并在 fair.c 加注释说明 misfit/overutilized/core 仍归属调度上下文。

关键实现

static void sched_tick_exec_ctx(struct rq *rq)
{
    struct task_struct *curr = rq->curr;

    if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
        return;

    if (static_branch_unlikely(&sched_numa_balancing))
        task_tick_numa(rq, curr);

    task_tick_cache(rq, curr);
}

两个 patch 都把 fair.c 的两个 static 改成外部可见、声明加进 sched.h，由 core.c 统一调用。
sched_tick() 与 sched_tick_remote() 都增加 sched_tick_exec_ctx(rq) 调用点，路径对称。
不动 task_tick_core() 的消费时间片记账，作者明确留给另一条线索单独处理。

类比

把 CPU 想成一家公司：CEO（donor）把项目交给项目经理（curr）去执行。HR 做季度考核（NUMA tick）和项目复盘（cache tick）时，应该看的是"真正干活的项目经理"，而不是发号施令的 CEO。旧流程只在 CEO 本身是 fair 出身时才考核，于是把代理执行漏掉了；新流程不管 CEO 是谁，只要干活的人是 fair 出身就考核。

+-------------------+   sched_tick()    +------------------------+
| HZ timer          | --donor->sched--> | task_tick_fair()       |
| (or remote tick)  |   class->task_tick| - misfit / overutilized|
|                   |   (rq, donor, 0)  | - core scheduling      |
+-------------------+                   +------------------------+
                                                |
                                                v
                                   +----------------------------+
                                   | sched_tick_exec_ctx(rq)    |
                                   |   if curr is fair:         |
                                   |     task_tick_numa(curr)   |
                                   |     task_tick_cache(curr)  |
                                   +----------------------------+

When rq->curr == rq->donor, both paths see the same task; when a
fair task executes on behalf of an RT/deadline donor, the helper
still fires for the fair curr, and the scheduling-class path keeps
handling the donor's bookkeeping.

Highlight：风险与注意点

task_tick_cache 在 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING 内外两条声明都要从 static 改出去，CONFIG 不开 NUMA 时容易漏改。
sched_tick() 与 sched_tick_remote() 必须先按调度类派发、再调 helper；顺序错位会让公平记账错乱。
task_tick_core() 的 consumed-slice 在代理执行下仍有缺陷，作者已声明不在本次处理。
验证矩阵要覆盖 SCHED_PROXY_EXEC=y x {NUMA, cache, both, none} 四种组合，并跑 CONFIG_NO_HZ_FULL=y 与全 dynticks，否则远端 tick 路径回归会漏掉。

版本变化

v2 -> v3：把 NUMA/cache 的执行上下文 tick 进一步抽到统一的 sched_tick_exec_ctx()，让 sched_tick() 与 sched_tick_remote() 共用同一路径；NUMA 理由改写为"执行上下文状态 + mm/任务"，sum_exec_runtime 退为辅助论据；新增注释解释 misfit/overutilized/core 仍归属调度上下文；task_tick_core() 消费时间片问题保持分离。
v1 -> v2：把执行上下文 tick 从 task_tick_fair() 挪到 sched_tick()，按 rq->curr 是否为 fair 调用，并补上 sched_tick_remote() 调用点。

一句话总结

把 NUMA/cache 的 task tick 从 task_tick_fair() 拆出，统一放进 sched_tick_exec_ctx()，让它们跟着真正执行的 fair 任务走，避免 fair 任务替 RT/DL donor 干活时被漏掉。

[PATCH v3 1/2] sched/numa: Drive NUMA task tick from execution context

LLM 分析