sched: Remove get_online_cpus() usage
authorPeter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Fri, 11 Oct 2013 12:38:20 +0000 (14:38 +0200)
committerIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Wed, 16 Oct 2013 12:22:16 +0000 (14:22 +0200)
Remove get_online_cpus() usage from the scheduler; there's 4 sites that
use it:

 - sched_init_smp(); where its completely superfluous since we're in
   'early' boot and there simply cannot be any hotplugging.

 - sched_getaffinity(); we already take a raw spinlock to protect the
   task cpus_allowed mask, this disables preemption and therefore
   also stabilizes cpu_online_mask as that's modified using
   stop_machine. However switch to active mask for symmetry with
   sched_setaffinity()/set_cpus_allowed_ptr(). We guarantee active
   mask stability by inserting sync_rcu/sched() into _cpu_down.

 - sched_setaffinity(); we don't appear to need get_online_cpus()
   either, there's two sites where hotplug appears relevant:
    * cpuset_cpus_allowed(); for the !cpuset case we use possible_mask,
      for the cpuset case we hold task_lock, which is a spinlock and
      thus for mainline disables preemption (might cause pain on RT).
    * set_cpus_allowed_ptr(); Holds all scheduler locks and thus has
      preemption properly disabled; also it already deals with hotplug
      races explicitly where it releases them.

 - migrate_swap(); we can make stop_two_cpus() do the heavy lifting for
   us with a little trickery. By adding a sync_sched/rcu() after the
   CPU_DOWN_PREPARE notifier we can provide preempt/rcu guarantees for
   cpu_active_mask. Use these to validate that both our cpus are active
   when queueing the stop work before we queue the stop_machine works
   for take_cpu_down().

Signed-off-by: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: "Srivatsa S. Bhat" <srivatsa.bhat@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Paul McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@suse.de>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Srikar Dronamraju <srikar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Cc: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Oleg Nesterov <oleg@redhat.com>
Link: http://lkml.kernel.org/r/20131011123820.GV3081@twins.programming.kicks-ass.net
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
kernel/cpu.c
kernel/sched/core.c
kernel/stop_machine.c

index d7f07a2da5a6b6bcc682d39918b3bd97471d9543..63aa50d7ce1efa16f9c29faa97f734f8c5db5d34 100644 (file)
@@ -308,6 +308,23 @@ static int __ref _cpu_down(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
        }
        smpboot_park_threads(cpu);
 
+       /*
+        * By now we've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled
+        * and RCU users of this state to go away such that all new such users
+        * will observe it.
+        *
+        * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
+        * not imply sync_sched(), so explicitly call both.
+        */
+#ifdef CONFIG_PREEMPT
+       synchronize_sched();
+#endif
+       synchronize_rcu();
+
+       /*
+        * So now all preempt/rcu users must observe !cpu_active().
+        */
+
        err = __stop_machine(take_cpu_down, &tcd_param, cpumask_of(cpu));
        if (err) {
                /* CPU didn't die: tell everyone.  Can't complain. */
index a972acd468b0838e2d08a4103db2c7e5476a2d6c..c06b8d345faef1bd3b796e309190250d75820fdb 100644 (file)
@@ -1085,8 +1085,6 @@ int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
        struct migration_swap_arg arg;
        int ret = -EINVAL;
 
-       get_online_cpus();
-
        arg = (struct migration_swap_arg){
                .src_task = cur,
                .src_cpu = task_cpu(cur),
@@ -1097,6 +1095,10 @@ int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
        if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
                goto out;
 
+       /*
+        * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
+        * will be re-checked with proper locks held further down the line.
+        */
        if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
                goto out;
 
@@ -1109,7 +1111,6 @@ int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
        ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
 
 out:
-       put_online_cpus();
        return ret;
 }
 
@@ -3710,7 +3711,6 @@ long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
        struct task_struct *p;
        int retval;
 
-       get_online_cpus();
        rcu_read_lock();
 
        p = find_process_by_pid(pid);
@@ -3773,7 +3773,6 @@ out_free_cpus_allowed:
        free_cpumask_var(cpus_allowed);
 out_put_task:
        put_task_struct(p);
-       put_online_cpus();
        return retval;
 }
 
@@ -3818,7 +3817,6 @@ long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
        unsigned long flags;
        int retval;
 
-       get_online_cpus();
        rcu_read_lock();
 
        retval = -ESRCH;
@@ -3831,12 +3829,11 @@ long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
                goto out_unlock;
 
        raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
-       cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
+       cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
        raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
 
 out_unlock:
        rcu_read_unlock();
-       put_online_cpus();
 
        return retval;
 }
@@ -6494,14 +6491,17 @@ void __init sched_init_smp(void)
 
        sched_init_numa();
 
-       get_online_cpus();
+       /*
+        * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
+        * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
+        * happen.
+        */
        mutex_lock(&sched_domains_mutex);
        init_sched_domains(cpu_active_mask);
        cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
        if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
                cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
        mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
-       put_online_cpus();
 
        hotcpu_notifier(sched_domains_numa_masks_update, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
        hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
index 32a6c44d8f7837f2f4b5d0fe86ce873cf767dc85..c530bc5be7cfa9e6be364f83848369d204d6d9f8 100644 (file)
@@ -234,11 +234,13 @@ static void irq_cpu_stop_queue_work(void *arg)
  */
 int stop_two_cpus(unsigned int cpu1, unsigned int cpu2, cpu_stop_fn_t fn, void *arg)
 {
-       int call_cpu;
        struct cpu_stop_done done;
        struct cpu_stop_work work1, work2;
        struct irq_cpu_stop_queue_work_info call_args;
-       struct multi_stop_data msdata = {
+       struct multi_stop_data msdata;
+
+       preempt_disable();
+       msdata = (struct multi_stop_data){
                .fn = fn,
                .data = arg,
                .num_threads = 2,
@@ -261,17 +263,31 @@ int stop_two_cpus(unsigned int cpu1, unsigned int cpu2, cpu_stop_fn_t fn, void *
        cpu_stop_init_done(&done, 2);
        set_state(&msdata, MULTI_STOP_PREPARE);
 
+       /*
+        * If we observe both CPUs active we know _cpu_down() cannot yet have
+        * queued its stop_machine works and therefore ours will get executed
+        * first. Or its not either one of our CPUs that's getting unplugged,
+        * in which case we don't care.
+        *
+        * This relies on the stopper workqueues to be FIFO.
+        */
+       if (!cpu_active(cpu1) || !cpu_active(cpu2)) {
+               preempt_enable();
+               return -ENOENT;
+       }
+
        /*
         * Queuing needs to be done by the lowest numbered CPU, to ensure
         * that works are always queued in the same order on every CPU.
         * This prevents deadlocks.
         */
-       call_cpu = min(cpu1, cpu2);
-
-       smp_call_function_single(call_cpu, &irq_cpu_stop_queue_work,
+       smp_call_function_single(min(cpu1, cpu2),
+                                &irq_cpu_stop_queue_work,
                                 &call_args, 0);
+       preempt_enable();
 
        wait_for_completion(&done.completion);
+
        return done.executed ? done.ret : -ENOENT;
 }