sbitmap: fix possible io hung due to lost wakeup
authorYu Kuai <yukuai3@huawei.com>
Wed, 3 Aug 2022 12:15:04 +0000 (20:15 +0800)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Tue, 23 Aug 2022 13:37:21 +0000 (07:37 -0600)
commit040b83fcecfb86f3225d3a5de7fd9b3fbccf83b4
tree2e3ea6bcaf2c5050df5c85759dbb0c3092a423dc
parente88811bc43b971e06fa82d4e421e21b3c999c1a7
sbitmap: fix possible io hung due to lost wakeup

There are two problems can lead to lost wakeup:

1) invalid wakeup on the wrong waitqueue:

For example, 2 * wake_batch tags are put, while only wake_batch threads
are woken:

__sbq_wake_up
 atomic_cmpxchg -> reset wait_cnt
__sbq_wake_up -> decrease wait_cnt
...
__sbq_wake_up -> wait_cnt is decreased to 0 again
 atomic_cmpxchg
 sbq_index_atomic_inc -> increase wake_index
 wake_up_nr -> wake up and waitqueue might be empty
 sbq_index_atomic_inc -> increase again, one waitqueue is skipped
 wake_up_nr -> invalid wake up because old wakequeue might be empty

To fix the problem, increasing 'wake_index' before resetting 'wait_cnt'.

2) 'wait_cnt' can be decreased while waitqueue is empty

As pointed out by Jan Kara, following race is possible:

CPU1 CPU2
__sbq_wake_up  __sbq_wake_up
 sbq_wake_ptr()  sbq_wake_ptr() -> the same
 wait_cnt = atomic_dec_return()
 /* decreased to 0 */
 sbq_index_atomic_inc()
 /* move to next waitqueue */
 atomic_set()
 /* reset wait_cnt */
 wake_up_nr()
 /* wake up on the old waitqueue */
 wait_cnt = atomic_dec_return()
 /*
  * decrease wait_cnt in the old
  * waitqueue, while it can be
  * empty.
  */

Fix the problem by waking up before updating 'wake_index' and
'wait_cnt'.

With this patch, noted that 'wait_cnt' is still decreased in the old
empty waitqueue, however, the wakeup is redirected to a active waitqueue,
and the extra decrement on the old empty waitqueue is not handled.

Fixes: 88459642cba4 ("blk-mq: abstract tag allocation out into sbitmap library")
Signed-off-by: Yu Kuai <yukuai3@huawei.com>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Link: https://lore.kernel.org/r/20220803121504.212071-1-yukuai1@huaweicloud.com
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
lib/sbitmap.c