smp: Provide generic idle thread allocation
authorThomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Fri, 20 Apr 2012 13:05:45 +0000 (13:05 +0000)
committerThomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Thu, 26 Apr 2012 10:06:09 +0000 (12:06 +0200)
All SMP architectures have magic to fork the idle task and to store it
for reusage when cpu hotplug is enabled. Provide a generic
infrastructure for it.

Create/reinit the idle thread for the cpu which is brought up in the
generic code and hand the thread pointer to the architecture code via
__cpu_up().

Note, that fork_idle() is called via a workqueue, because this
guarantees that the idle thread does not get a reference to a user
space VM. This can happen when the boot process did not bring up all
possible cpus and a later cpu_up() is initiated via the sysfs
interface. In that case fork_idle() would be called in the context of
the user space task and take a reference on the user space VM.

Signed-off-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: Rusty Russell <rusty@rustcorp.com.au>
Cc: Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Srivatsa S. Bhat <srivatsa.bhat@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Matt Turner <mattst88@gmail.com>
Cc: Russell King <linux@arm.linux.org.uk>
Cc: Mike Frysinger <vapier@gentoo.org>
Cc: Jesper Nilsson <jesper.nilsson@axis.com>
Cc: Richard Kuo <rkuo@codeaurora.org>
Cc: Tony Luck <tony.luck@intel.com>
Cc: Hirokazu Takata <takata@linux-m32r.org>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: David Howells <dhowells@redhat.com>
Cc: James E.J. Bottomley <jejb@parisc-linux.org>
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Cc: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Cc: Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>
Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
Cc: Chris Metcalf <cmetcalf@tilera.com>
Cc: Richard Weinberger <richard@nod.at>
Cc: x86@kernel.org
Acked-by: Venkatesh Pallipadi <venki@google.com>
Link: http://lkml.kernel.org/r/20120420124557.102478630@linutronix.de
arch/Kconfig
kernel/cpu.c
kernel/sched/core.c
kernel/smpboot.c
kernel/smpboot.h

index 684eb5af439dc5cee005f51675c2db814a29bf38..4f0d0f7c83133092ae29d64a2a4c6a182d0f39b6 100644 (file)
@@ -145,6 +145,9 @@ config HAVE_DMA_ATTRS
 config USE_GENERIC_SMP_HELPERS
        bool
 
+config GENERIC_SMP_IDLE_THREAD
+       bool
+
 config HAVE_REGS_AND_STACK_ACCESS_API
        bool
        help
index e58b99ada3d86e4f6572ad9dee25e0012a37e187..05c46bae5e55ba920d342e9e0247d65f4d76e36a 100644 (file)
@@ -316,7 +316,7 @@ static int __cpuinit _cpu_up(unsigned int cpu, int tasks_frozen)
        }
 
        /* Arch-specific enabling code. */
-       ret = __cpu_up(cpu, NULL);
+       ret = __cpu_up(cpu, idle_thread_get(cpu));
        if (ret != 0)
                goto out_notify;
        BUG_ON(!cpu_online(cpu));
index 4603b9d8f30a362d15dc60e4bd0cd659fd7c3f89..6a63cde23d036806cc14813635fda6d4c43ea67c 100644 (file)
@@ -83,6 +83,7 @@
 
 #include "sched.h"
 #include "../workqueue_sched.h"
+#include "../smpboot.h"
 
 #define CREATE_TRACE_POINTS
 #include <trace/events/sched.h>
@@ -7049,6 +7050,7 @@ void __init sched_init(void)
        /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
        if (cpu_isolated_map == NULL)
                zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
+       idle_thread_set_boot_cpu();
 #endif
        init_sched_fair_class();
 
index 6dae6a3d2d598d2ebdce251bdd1dad4f423b85f5..ed1576981801858a9e83185d018d716194d69084 100644 (file)
@@ -1,14 +1,96 @@
 /*
  * Common SMP CPU bringup/teardown functions
  */
+#include <linux/err.h>
+#include <linux/smp.h>
 #include <linux/init.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/percpu.h>
+#include <linux/workqueue.h>
 
 #include "smpboot.h"
 
+#ifdef CONFIG_GENERIC_SMP_IDLE_THREAD
+struct create_idle {
+       struct work_struct      work;
+       struct task_struct      *idle;
+       struct completion       done;
+       unsigned int cpu;
+};
+
+static void __cpuinit do_fork_idle(struct work_struct *work)
+{
+       struct create_idle *c = container_of(work, struct create_idle, work);
+
+       c->idle = fork_idle(c->cpu);
+       complete(&c->done);
+}
+
+static struct task_struct * __cpuinit idle_thread_create(unsigned int cpu)
+{
+       struct create_idle c_idle = {
+               .cpu    = cpu,
+               .done   = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(c_idle.done),
+       };
+
+       INIT_WORK_ONSTACK(&c_idle.work, do_fork_idle);
+       schedule_work(&c_idle.work);
+       wait_for_completion(&c_idle.done);
+       destroy_work_on_stack(&c_idle.work);
+       return c_idle.idle;
+}
+
+/*
+ * For the hotplug case we keep the task structs around and reuse
+ * them.
+ */
+static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, idle_threads);
+
+static inline struct task_struct *get_idle_for_cpu(unsigned int cpu)
+{
+       struct task_struct *tsk = per_cpu(idle_threads, cpu);
+
+       if (!tsk)
+               return idle_thread_create(cpu);
+       init_idle(tsk, cpu);
+       return tsk;
+}
+
+struct task_struct * __cpuinit idle_thread_get(unsigned int cpu)
+{
+       return per_cpu(idle_threads, cpu);
+}
+
+void __init idle_thread_set_boot_cpu(void)
+{
+       per_cpu(idle_threads, smp_processor_id()) = current;
+}
+
+/**
+ * idle_thread_init - Initialize the idle thread for a cpu
+ * @cpu:       The cpu for which the idle thread should be initialized
+ *
+ * Creates the thread if it does not exist.
+ */
+static int __cpuinit idle_thread_init(unsigned int cpu)
+{
+       struct task_struct *idle = get_idle_for_cpu(cpu);
+
+       if (IS_ERR(idle)) {
+               printk(KERN_ERR "failed fork for CPU %u\n", cpu);
+               return PTR_ERR(idle);
+       }
+       per_cpu(idle_threads, cpu) = idle;
+       return 0;
+}
+#else
+static inline int idle_thread_init(unsigned int cpu) { return 0; }
+#endif
+
 /**
  * smpboot_prepare - generic smpboot preparation
  */
 int __cpuinit smpboot_prepare(unsigned int cpu)
 {
-       return 0;
+       return idle_thread_init(cpu);
 }
index d88e77165086d6baf76e692b1067236499014cec..7943bbbab917fcdfb7cd9220fde6c3009b397534 100644 (file)
@@ -1,6 +1,16 @@
 #ifndef SMPBOOT_H
 #define SMPBOOT_H
 
+struct task_struct;
+
 int smpboot_prepare(unsigned int cpu);
 
+#ifdef CONFIG_GENERIC_SMP_IDLE_THREAD
+struct task_struct *idle_thread_get(unsigned int cpu);
+void idle_thread_set_boot_cpu(void);
+#else
+static inline struct task_struct *idle_thread_get(unsigned int cpu) { return NULL; }
+static inline void idle_thread_set_boot_cpu(void) { }
+#endif
+
 #endif