um: time-travel/signals: fix ndelay() in interrupt
authorJohannes Berg <johannes.berg@intel.com>
Fri, 5 Mar 2021 12:19:56 +0000 (13:19 +0100)
committerRichard Weinberger <richard@nod.at>
Thu, 17 Jun 2021 19:44:52 +0000 (21:44 +0200)
We should be able to ndelay() from any context, even from an
interrupt context! However, this is broken (not functionally,
but locking-wise) in time-travel because we'll get into the
time-travel code and enable interrupts to handle messages on
other time-travel aware subsystems (only virtio for now).

Luckily, I've already reworked the time-travel aware signal
(interrupt) delivery for suspend/resume to have a time travel
handler, which runs directly in the context of the signal and
not from the Linux interrupt.

In order to fix this time-travel issue then, we need to do a
few things:

 1) rework the signal handling code to call time-travel handlers
    (only) if interrupts are disabled but signals aren't blocked,
    instead of marking it only pending there. This is needed to
    not deadlock other communication.
 2) rework time-travel to not enable interrupts while it's
    waiting for a message;
 3) rework time-travel to not (just) disable interrupts but
    rather block signals at a lower level while it needs them
    disabled for communicating with the controller.

Finally, since now we can actually spend even virtual time
in interrupts-disabled sections, the delay warning when we
deliver a time-travel delayed interrupt is no longer valid,
things can (and should) now get delayed.

Signed-off-by: Johannes Berg <johannes.berg@intel.com>
Signed-off-by: Richard Weinberger <richard@nod.at>
arch/um/include/shared/irq_user.h
arch/um/include/shared/os.h
arch/um/kernel/irq.c
arch/um/kernel/time.c
arch/um/os-Linux/signal.c

index 07239e8..065829f 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@ enum um_irq_type {
 
 struct siginfo;
 extern void sigio_handler(int sig, struct siginfo *unused_si, struct uml_pt_regs *regs);
+void sigio_run_timetravel_handlers(void);
 extern void free_irq_by_fd(int fd);
 extern void deactivate_fd(int fd, int irqnum);
 extern int deactivate_all_fds(void);
index f9fbbdd..453b133 100644 (file)
@@ -242,6 +242,9 @@ extern int set_signals_trace(int enable);
 extern int os_is_signal_stack(void);
 extern void deliver_alarm(void);
 extern void register_pm_wake_signal(void);
+extern void block_signals_hard(void);
+extern void unblock_signals_hard(void);
+extern void mark_sigio_pending(void);
 
 /* util.c */
 extern void stack_protections(unsigned long address);
index 82af519..1c448ea 100644 (file)
@@ -123,7 +123,8 @@ static bool irq_do_timetravel_handler(struct irq_entry *entry,
 #endif
 
 static void sigio_reg_handler(int idx, struct irq_entry *entry, enum um_irq_type t,
-                             struct uml_pt_regs *regs)
+                             struct uml_pt_regs *regs,
+                             bool timetravel_handlers_only)
 {
        struct irq_reg *reg = &entry->reg[t];
 
@@ -136,18 +137,29 @@ static void sigio_reg_handler(int idx, struct irq_entry *entry, enum um_irq_type
        if (irq_do_timetravel_handler(entry, t))
                return;
 
-       if (irqs_suspended)
+       /*
+        * If we're called to only run time-travel handlers then don't
+        * actually proceed but mark sigio as pending (if applicable).
+        * For suspend/resume, timetravel_handlers_only may be true
+        * despite time-travel not being configured and used.
+        */
+       if (timetravel_handlers_only) {
+#ifdef CONFIG_UML_TIME_TRAVEL_SUPPORT
+               mark_sigio_pending();
+#endif
                return;
+       }
 
        irq_io_loop(reg, regs);
 }
 
-void sigio_handler(int sig, struct siginfo *unused_si, struct uml_pt_regs *regs)
+static void _sigio_handler(struct uml_pt_regs *regs,
+                          bool timetravel_handlers_only)
 {
        struct irq_entry *irq_entry;
        int n, i;
 
-       if (irqs_suspended && !um_irq_timetravel_handler_used())
+       if (timetravel_handlers_only && !um_irq_timetravel_handler_used())
                return;
 
        while (1) {
@@ -172,14 +184,20 @@ void sigio_handler(int sig, struct siginfo *unused_si, struct uml_pt_regs *regs)
                        irq_entry = os_epoll_get_data_pointer(i);
 
                        for (t = 0; t < NUM_IRQ_TYPES; t++)
-                               sigio_reg_handler(i, irq_entry, t, regs);
+                               sigio_reg_handler(i, irq_entry, t, regs,
+                                                 timetravel_handlers_only);
                }
        }
 
-       if (!irqs_suspended)
+       if (!timetravel_handlers_only)
                free_irqs();
 }
 
+void sigio_handler(int sig, struct siginfo *unused_si, struct uml_pt_regs *regs)
+{
+       _sigio_handler(regs, irqs_suspended);
+}
+
 static struct irq_entry *get_irq_entry_by_fd(int fd)
 {
        struct irq_entry *walk;
@@ -467,6 +485,11 @@ int um_request_irq_tt(int irq, int fd, enum um_irq_type type,
                               devname, dev_id, timetravel_handler);
 }
 EXPORT_SYMBOL(um_request_irq_tt);
+
+void sigio_run_timetravel_handlers(void)
+{
+       _sigio_handler(NULL, true);
+}
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
index e0cdb96..fddd1de 100644 (file)
@@ -68,23 +68,15 @@ static void time_travel_handle_message(struct um_timetravel_msg *msg,
        int ret;
 
        /*
-        * Poll outside the locked section (if we're not called to only read
-        * the response) so we can get interrupts for e.g. virtio while we're
-        * here, but then we need to lock to not get interrupted between the
-        * read of the message and write of the ACK.
+        * We can't unlock here, but interrupt signals with a timetravel_handler
+        * (see um_request_irq_tt) get to the timetravel_handler anyway.
         */
        if (mode != TTMH_READ) {
-               bool disabled = irqs_disabled();
+               BUG_ON(mode == TTMH_IDLE && !irqs_disabled());
 
-               BUG_ON(mode == TTMH_IDLE && !disabled);
-
-               if (disabled)
-                       local_irq_enable();
                while (os_poll(1, &time_travel_ext_fd) != 0) {
                        /* nothing */
                }
-               if (disabled)
-                       local_irq_disable();
        }
 
        ret = os_read_file(time_travel_ext_fd, msg, sizeof(*msg));
@@ -123,15 +115,15 @@ static u64 time_travel_ext_req(u32 op, u64 time)
                .time = time,
                .seq = mseq,
        };
-       unsigned long flags;
 
        /*
-        * We need to save interrupts here and only restore when we
-        * got the ACK - otherwise we can get interrupted and send
-        * another request while we're still waiting for an ACK, but
-        * the peer doesn't know we got interrupted and will send
-        * the ACKs in the same order as the message, but we'd need
-        * to see them in the opposite order ...
+        * We need to block even the timetravel handlers of SIGIO here and
+        * only restore their use when we got the ACK - otherwise we may
+        * (will) get interrupted by that, try to queue the IRQ for future
+        * processing and thus send another request while we're still waiting
+        * for an ACK, but the peer doesn't know we got interrupted and will
+        * send the ACKs in the same order as the message, but we'd need to
+        * see them in the opposite order ...
         *
         * This wouldn't matter *too* much, but some ACKs carry the
         * current time (for UM_TIMETRAVEL_GET) and getting another
@@ -140,7 +132,7 @@ static u64 time_travel_ext_req(u32 op, u64 time)
         * The sequence number assignment that happens here lets us
         * debug such message handling issues more easily.
         */
-       local_irq_save(flags);
+       block_signals_hard();
        os_write_file(time_travel_ext_fd, &msg, sizeof(msg));
 
        while (msg.op != UM_TIMETRAVEL_ACK)
@@ -152,7 +144,7 @@ static u64 time_travel_ext_req(u32 op, u64 time)
 
        if (op == UM_TIMETRAVEL_GET)
                time_travel_set_time(msg.time);
-       local_irq_restore(flags);
+       unblock_signals_hard();
 
        return msg.time;
 }
@@ -352,9 +344,6 @@ void deliver_time_travel_irqs(void)
        while ((e = list_first_entry_or_null(&time_travel_irqs,
                                             struct time_travel_event,
                                             list))) {
-               WARN(e->time != time_travel_time,
-                    "time moved from %lld to %lld before IRQ delivery\n",
-                    time_travel_time, e->time);
                list_del(&e->list);
                e->pending = false;
                e->fn(e);
index 8c9d162..1d501ac 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@
 #include <sysdep/mcontext.h>
 #include <um_malloc.h>
 #include <sys/ucontext.h>
+#include <timetravel.h>
 
 void (*sig_info[NSIG])(int, struct siginfo *, struct uml_pt_regs *) = {
        [SIGTRAP]       = relay_signal,
@@ -63,16 +64,29 @@ static void sig_handler_common(int sig, struct siginfo *si, mcontext_t *mc)
 #define SIGALRM_MASK (1 << SIGALRM_BIT)
 
 int signals_enabled;
+#ifdef UML_CONFIG_UML_TIME_TRAVEL_SUPPORT
+static int signals_blocked;
+#else
+#define signals_blocked false
+#endif
 static unsigned int signals_pending;
 static unsigned int signals_active = 0;
 
 void sig_handler(int sig, struct siginfo *si, mcontext_t *mc)
 {
-       int enabled;
+       int enabled = signals_enabled;
 
-       enabled = signals_enabled;
-       if (!enabled && (sig == SIGIO)) {
-               signals_pending |= SIGIO_MASK;
+       if ((signals_blocked || !enabled) && (sig == SIGIO)) {
+               /*
+                * In TT_MODE_EXTERNAL, need to still call time-travel
+                * handlers unless signals are also blocked for the
+                * external time message processing. This will mark
+                * signals_pending by itself (only if necessary.)
+                */
+               if (!signals_blocked && time_travel_mode == TT_MODE_EXTERNAL)
+                       sigio_run_timetravel_handlers();
+               else
+                       signals_pending |= SIGIO_MASK;
                return;
        }
 
@@ -363,6 +377,39 @@ int set_signals_trace(int enable)
        return ret;
 }
 
+#ifdef UML_CONFIG_UML_TIME_TRAVEL_SUPPORT
+void mark_sigio_pending(void)
+{
+       signals_pending |= SIGIO_MASK;
+}
+
+void block_signals_hard(void)
+{
+       if (signals_blocked)
+               return;
+       signals_blocked = 1;
+       barrier();
+}
+
+void unblock_signals_hard(void)
+{
+       if (!signals_blocked)
+               return;
+       /* Must be set to 0 before we check the pending bits etc. */
+       signals_blocked = 0;
+       barrier();
+
+       if (signals_pending && signals_enabled) {
+               /* this is a bit inefficient, but that's not really important */
+               block_signals();
+               unblock_signals();
+       } else if (signals_pending & SIGIO_MASK) {
+               /* we need to run time-travel handlers even if not enabled */
+               sigio_run_timetravel_handlers();
+       }
+}
+#endif
+
 int os_is_signal_stack(void)
 {
        stack_t ss;