sched/rt: Optimize checking group RT scheduler constraints
authorKonstantin Khlebnikov <khlebnikov@yandex-team.ru>
Sat, 25 Jan 2020 14:50:38 +0000 (17:50 +0300)
committerIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Tue, 28 Jan 2020 20:37:09 +0000 (21:37 +0100)
commitb4fb015eeff7f3e5518a7dbe8061169a3e2f2bc7
treecae717cb16d5852d37b3ab04e71c0a45cb11e96b
parentbec2860a2bd6cd38ea34434d04f4033eb32f0f31
sched/rt: Optimize checking group RT scheduler constraints

Group RT scheduler contains protection against setting zero runtime for
cgroup with RT tasks. Right now function tg_set_rt_bandwidth() iterates
over all CPU cgroups and calls tg_has_rt_tasks() for any cgroup which
runtime is zero (not only for changed one). Default RT runtime is zero,
thus tg_has_rt_tasks() will is called for almost at CPU cgroups.

This protection already is slightly racy: runtime limit could be changed
between cpu_cgroup_can_attach() and cpu_cgroup_attach() because changing
cgroup attribute does not lock cgroup_mutex while attach does not lock
rt_constraints_mutex. Changing task scheduler class also races with
changing rt runtime: check in __sched_setscheduler() isn't protected.

Function tg_has_rt_tasks() iterates over all threads in the system.
This gives NR_CGROUPS * NR_TASKS operations under single tasklist_lock
locked for read tg_set_rt_bandwidth(). Any concurrent attempt of locking
tasklist_lock for write (for example fork) will stuck with disabled irqs.

This patch makes two optimizations:
1) Remove locking tasklist_lock and iterate only tasks in cgroup
2) Call tg_has_rt_tasks() iff rt runtime changes from non-zero to zero

All changed code is under CONFIG_RT_GROUP_SCHED.

Testcase:

 # mkdir /sys/fs/cgroup/cpu/test{1..10000}
 # echo 0 | tee /sys/fs/cgroup/cpu/test*/cpu.rt_runtime_us

At the same time without patch fork time will be >100ms:

 # perf trace -e clone --duration 100 stress-ng --fork 1

Also remote ping will show timings >100ms caused by irq latency.

Signed-off-by: Konstantin Khlebnikov <khlebnikov@yandex-team.ru>
Signed-off-by: Peter Zijlstra (Intel) <peterz@infradead.org>
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Link: https://lkml.kernel.org/r/157996383820.4651.11292439232549211693.stgit@buzz
kernel/sched/rt.c