net: sched: add barrier to fix packet stuck problem for lockless qdisc
authorGuoju Fang <gjfang@linux.alibaba.com>
Sat, 28 May 2022 10:16:28 +0000 (18:16 +0800)
committerJakub Kicinski <kuba@kernel.org>
Wed, 1 Jun 2022 03:39:28 +0000 (20:39 -0700)
commit2e8728c955ce0624b958eee6e030a37aca3a5d86
tree877667406e42db75847caff85df3fdad82159d3f
parent09e545f7381459c015b6fa0cd0ac6f010ef8cc25
net: sched: add barrier to fix packet stuck problem for lockless qdisc

In qdisc_run_end(), the spin_unlock() only has store-release semantic,
which guarantees all earlier memory access are visible before it. But
the subsequent test_bit() has no barrier semantics so may be reordered
ahead of the spin_unlock(). The store-load reordering may cause a packet
stuck problem.

The concurrent operations can be described as below,
         CPU 0                      |          CPU 1
   qdisc_run_end()                  |     qdisc_run_begin()
          .                         |           .
 ----> /* may be reorderd here */   |           .
|         .                         |           .
|     spin_unlock()                 |         set_bit()
|         .                         |         smp_mb__after_atomic()
 ---- test_bit()                    |         spin_trylock()
          .                         |          .

Consider the following sequence of events:
    CPU 0 reorder test_bit() ahead and see MISSED = 0
    CPU 1 calls set_bit()
    CPU 1 calls spin_trylock() and return fail
    CPU 0 executes spin_unlock()

At the end of the sequence, CPU 0 calls spin_unlock() and does nothing
because it see MISSED = 0. The skb on CPU 1 has beed enqueued but no one
take it, until the next cpu pushing to the qdisc (if ever ...) will
notice and dequeue it.

This patch fix this by adding one explicit barrier. As spin_unlock() and
test_bit() ordering is a store-load ordering, a full memory barrier
smp_mb() is needed here.

Fixes: a90c57f2cedd ("net: sched: fix packet stuck problem for lockless qdisc")
Signed-off-by: Guoju Fang <gjfang@linux.alibaba.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20220528101628.120193-1-gjfang@linux.alibaba.com
Signed-off-by: Jakub Kicinski <kuba@kernel.org>
include/net/sch_generic.h