irq_work: Handle some irq_work in a per-CPU thread on PREEMPT_RT
authorSebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Thu, 7 Oct 2021 09:26:46 +0000 (11:26 +0200)
committerPeter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Fri, 15 Oct 2021 09:25:17 +0000 (11:25 +0200)
commitb4c6f86ec2f648b5e6d4b04564fbc6d5351160a8
tree43390bef0b519833e9bcfb9c32b922312469746a
parent810979682ccc98dbd83f341c18a2e556c30a7164
irq_work: Handle some irq_work in a per-CPU thread on PREEMPT_RT

The irq_work callback is invoked in hard IRQ context. By default all
callbacks are scheduled for invocation right away (given supported by
the architecture) except for the ones marked IRQ_WORK_LAZY which are
delayed until the next timer-tick.

While looking over the callbacks, some of them may acquire locks
(spinlock_t, rwlock_t) which are transformed into sleeping locks on
PREEMPT_RT and must not be acquired in hard IRQ context.
Changing the locks into locks which could be acquired in this context
will lead to other problems such as increased latencies if everything
in the chain has IRQ-off locks. This will not solve all the issues as
one callback has been noticed which invoked kref_put() and its callback
invokes kfree() and this can not be invoked in hardirq context.

Some callbacks are required to be invoked in hardirq context even on
PREEMPT_RT to work properly. This includes for instance the NO_HZ
callback which needs to be able to observe the idle context.

The callbacks which require to be run in hardirq have already been
marked. Use this information to split the callbacks onto the two lists
on PREEMPT_RT:
- lazy_list
  Work items which are not marked with IRQ_WORK_HARD_IRQ will be added
  to this list. Callbacks on this list will be invoked from a per-CPU
  thread.
  The handler here may acquire sleeping locks such as spinlock_t and
  invoke kfree().

- raised_list
  Work items which are marked with IRQ_WORK_HARD_IRQ will be added to
  this list. They will be invoked in hardirq context and must not
  acquire any sleeping locks.

The wake up of the per-CPU thread occurs from irq_work handler/
hardirq context. The thread runs with lowest RT priority to ensure it
runs before any SCHED_OTHER tasks do.

[bigeasy: melt tglx's irq_work_tick_soft() which splits irq_work_tick() into a
  hard and soft variant. Collected fixes over time from Steven
  Rostedt and Mike Galbraith. Move to per-CPU threads instead of
  softirq as suggested by PeterZ.]

Signed-off-by: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
Signed-off-by: Peter Zijlstra (Intel) <peterz@infradead.org>
Link: https://lkml.kernel.org/r/20211007092646.uhshe3ut2wkrcfzv@linutronix.de
kernel/irq_work.c