54efc68f656eb42c4118baeff7db211914fb9486
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
20  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
21  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
22  * number of these backing pools is dynamic.
23  *
24  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kernel.h>
29 #include <linux/sched.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/signal.h>
32 #include <linux/completion.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/cpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/kthread.h>
38 #include <linux/hardirq.h>
39 #include <linux/mempolicy.h>
40 #include <linux/freezer.h>
41 #include <linux/kallsyms.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51
52 #include "workqueue_internal.h"
53
54 enum {
55         /*
56          * worker_pool flags
57          *
58          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
59          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
60          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
61          * is in effect.
62          *
63          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
64          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
65          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
66          *
67          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
68          * attach_mutex to avoid changing binding state while
69          * worker_attach_to_pool() is in progress.
70          */
71         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
72
73         /* worker flags */
74         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
75         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
76         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
77         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
78         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
79         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
80
81         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
82                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
83
84         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
85
86         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
87         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
88
89         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
90         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
91
92         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
93                                                 /* call for help after 10ms
94                                                    (min two ticks) */
95         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
96         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
97
98         /*
99          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
100          * all cpus.  Give MIN_NICE.
101          */
102         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
103         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
104
105         WQ_NAME_LEN             = 24,
106 };
107
108 /*
109  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
110  *
111  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
112  *    everyone else.
113  *
114  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
115  *    only be modified and accessed from the local cpu.
116  *
117  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
118  *
119  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
120  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
121  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
122  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
123  *
124  * A: pool->attach_mutex protected.
125  *
126  * PL: wq_pool_mutex protected.
127  *
128  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
129  *
130  * WQ: wq->mutex protected.
131  *
132  * WR: wq->mutex protected for writes.  Sched-RCU protected for reads.
133  *
134  * MD: wq_mayday_lock protected.
135  */
136
137 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
138
139 struct worker_pool {
140         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
141         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
142         int                     node;           /* I: the associated node ID */
143         int                     id;             /* I: pool ID */
144         unsigned int            flags;          /* X: flags */
145
146         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
147         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
148
149         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
150         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
151
152         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
153         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
154         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
155
156         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
157         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
158                                                 /* L: hash of busy workers */
159
160         /* see manage_workers() for details on the two manager mutexes */
161         struct mutex            manager_arb;    /* manager arbitration */
162         struct mutex            attach_mutex;   /* attach/detach exclusion */
163         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
164         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
165
166         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
167
168         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
169         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
170         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
171
172         /*
173          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
174          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
175          * cacheline.
176          */
177         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
178
179         /*
180          * Destruction of pool is sched-RCU protected to allow dereferences
181          * from get_work_pool().
182          */
183         struct rcu_head         rcu;
184 } ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186 /*
187  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
188  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
189  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
190  * number of flag bits.
191  */
192 struct pool_workqueue {
193         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
194         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
195         int                     work_color;     /* L: current color */
196         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
197         int                     refcnt;         /* L: reference count */
198         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
199                                                 /* L: nr of in_flight works */
200         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
201         int                     max_active;     /* L: max active works */
202         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
203         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
204         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
205
206         /*
207          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
208          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
209          * itself is also sched-RCU protected so that the first pwq can be
210          * determined without grabbing wq->mutex.
211          */
212         struct work_struct      unbound_release_work;
213         struct rcu_head         rcu;
214 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
215
216 /*
217  * Structure used to wait for workqueue flush.
218  */
219 struct wq_flusher {
220         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
221         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
222         struct completion       done;           /* flush completion */
223 };
224
225 struct wq_device;
226
227 /*
228  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
229  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
230  */
231 struct workqueue_struct {
232         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
233         struct list_head        list;           /* PL: list of all workqueues */
234
235         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
236         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
237         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
238         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
239         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
240         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
241         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
242
243         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
244         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
245
246         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
247         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
248
249         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* WQ: only for unbound wqs */
250         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* WQ: only for unbound wqs */
251
252 #ifdef CONFIG_SYSFS
253         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
254 #endif
255 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
256         struct lockdep_map      lockdep_map;
257 #endif
258         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
259
260         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
261         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
262         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
263         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* FR: unbound pwqs indexed by node */
264 };
265
266 static struct kmem_cache *pwq_cache;
267
268 static int wq_numa_tbl_len;             /* highest possible NUMA node id + 1 */
269 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
270                                         /* possible CPUs of each node */
271
272 static bool wq_disable_numa;
273 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
274
275 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
276 #ifdef CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT
277 static bool wq_power_efficient = true;
278 #else
279 static bool wq_power_efficient;
280 #endif
281
282 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
283
284 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
285
286 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
287 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
288
289 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
290 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
291
292 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PL: list of all workqueues */
293 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
294
295 /* the per-cpu worker pools */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
297                                      cpu_worker_pools);
298
299 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
300
301 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
302 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
303
304 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
305 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
306
307 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
308 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
309
310 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
311 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
312 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
313 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
314 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
315 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
316 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
317 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
318 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
319 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
320 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
321 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
322 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
323 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
324
325 static int worker_thread(void *__worker);
326 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
327                                  const struct workqueue_attrs *from);
328
329 #define CREATE_TRACE_POINTS
330 #include <trace/events/workqueue.h>
331
332 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
333         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
334                            lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),             \
335                            "sched RCU or wq_pool_mutex should be held")
336
337 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
338         rcu_lockdep_assert(rcu_read_lock_sched_held() ||                \
339                            lockdep_is_held(&wq->mutex),                 \
340                            "sched RCU or wq->mutex should be held")
341
342 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
343         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
344              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
345              (pool)++)
346
347 /**
348  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
349  * @pool: iteration cursor
350  * @pi: integer used for iteration
351  *
352  * This must be called either with wq_pool_mutex held or sched RCU read
353  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
354  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
355  *
356  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
357  * ignored.
358  */
359 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
360         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
361                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
362                 else
363
364 /**
365  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
366  * @worker: iteration cursor
367  * @pool: worker_pool to iterate workers of
368  *
369  * This must be called with @pool->attach_mutex.
370  *
371  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
372  * ignored.
373  */
374 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
375         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
376                 if (({ lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex); false; })) { } \
377                 else
378
379 /**
380  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
381  * @pwq: iteration cursor
382  * @wq: the target workqueue
383  *
384  * This must be called either with wq->mutex held or sched RCU read locked.
385  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
386  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
387  *
388  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
389  * ignored.
390  */
391 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
392         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
393                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
394                 else
395
396 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
397
398 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
399
400 static void *work_debug_hint(void *addr)
401 {
402         return ((struct work_struct *) addr)->func;
403 }
404
405 /*
406  * fixup_init is called when:
407  * - an active object is initialized
408  */
409 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
410 {
411         struct work_struct *work = addr;
412
413         switch (state) {
414         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
415                 cancel_work_sync(work);
416                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
417                 return 1;
418         default:
419                 return 0;
420         }
421 }
422
423 /*
424  * fixup_activate is called when:
425  * - an active object is activated
426  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
427  */
428 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
429 {
430         struct work_struct *work = addr;
431
432         switch (state) {
433
434         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
435                 /*
436                  * This is not really a fixup. The work struct was
437                  * statically initialized. We just make sure that it
438                  * is tracked in the object tracker.
439                  */
440                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
441                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
442                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
443                         return 0;
444                 }
445                 WARN_ON_ONCE(1);
446                 return 0;
447
448         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
449                 WARN_ON(1);
450
451         default:
452                 return 0;
453         }
454 }
455
456 /*
457  * fixup_free is called when:
458  * - an active object is freed
459  */
460 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
461 {
462         struct work_struct *work = addr;
463
464         switch (state) {
465         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
466                 cancel_work_sync(work);
467                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
468                 return 1;
469         default:
470                 return 0;
471         }
472 }
473
474 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
475         .name           = "work_struct",
476         .debug_hint     = work_debug_hint,
477         .fixup_init     = work_fixup_init,
478         .fixup_activate = work_fixup_activate,
479         .fixup_free     = work_fixup_free,
480 };
481
482 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
483 {
484         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
485 }
486
487 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
488 {
489         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
490 }
491
492 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
493 {
494         if (onstack)
495                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
496         else
497                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
498 }
499 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
500
501 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
502 {
503         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
506
507 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
508 {
509         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
510         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
513
514 #else
515 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
516 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
517 #endif
518
519 /**
520  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
521  * @pool: the pool pointer of interest
522  *
523  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
524  * successfully, -errno on failure.
525  */
526 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
527 {
528         int ret;
529
530         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
531
532         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
533                         GFP_KERNEL);
534         if (ret >= 0) {
535                 pool->id = ret;
536                 return 0;
537         }
538         return ret;
539 }
540
541 /**
542  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
543  * @wq: the target workqueue
544  * @node: the node ID
545  *
546  * This must be called either with pwq_lock held or sched RCU read locked.
547  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
548  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
549  *
550  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
551  */
552 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
553                                                   int node)
554 {
555         assert_rcu_or_wq_mutex(wq);
556         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
557 }
558
559 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
560 {
561         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
562 }
563
564 static int get_work_color(struct work_struct *work)
565 {
566         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
567                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
568 }
569
570 static int work_next_color(int color)
571 {
572         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
573 }
574
575 /*
576  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
577  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
578  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
579  *
580  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
581  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
582  * work->data.  These functions should only be called while the work is
583  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
584  *
585  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
586  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
587  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
588  * available only while the work item is queued.
589  *
590  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
591  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
592  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
593  * try to steal the PENDING bit.
594  */
595 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
596                                  unsigned long flags)
597 {
598         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
599         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
600 }
601
602 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
603                          unsigned long extra_flags)
604 {
605         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
606                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
607 }
608
609 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
610                                            int pool_id)
611 {
612         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
613                       WORK_STRUCT_PENDING);
614 }
615
616 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
617                                             int pool_id)
618 {
619         /*
620          * The following wmb is paired with the implied mb in
621          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
622          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
623          * owner.
624          */
625         smp_wmb();
626         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
627 }
628
629 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
630 {
631         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
632         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
633 }
634
635 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
636 {
637         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
638
639         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
640                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
641         else
642                 return NULL;
643 }
644
645 /**
646  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
647  * @work: the work item of interest
648  *
649  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
650  * access under sched-RCU read lock.  As such, this function should be
651  * called under wq_pool_mutex or with preemption disabled.
652  *
653  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
654  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
655  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
656  * returned pool is and stays online.
657  *
658  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
659  */
660 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
661 {
662         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
663         int pool_id;
664
665         assert_rcu_or_pool_mutex();
666
667         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
668                 return ((struct pool_workqueue *)
669                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
670
671         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
672         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
673                 return NULL;
674
675         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
676 }
677
678 /**
679  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
680  * @work: the work item of interest
681  *
682  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
683  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
684  */
685 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
686 {
687         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
688
689         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
690                 return ((struct pool_workqueue *)
691                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
692
693         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
694 }
695
696 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
697 {
698         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
699
700         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
701         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
702 }
703
704 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
705 {
706         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
707
708         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
709 }
710
711 /*
712  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
713  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
714  * they're being called with pool->lock held.
715  */
716
717 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
718 {
719         return !atomic_read(&pool->nr_running);
720 }
721
722 /*
723  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
724  * running workers.
725  *
726  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
727  * function will always return %true for unbound pools as long as the
728  * worklist isn't empty.
729  */
730 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
731 {
732         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
733 }
734
735 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
736 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
737 {
738         return pool->nr_idle;
739 }
740
741 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
742 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
743 {
744         return !list_empty(&pool->worklist) &&
745                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
746 }
747
748 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
749 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
750 {
751         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
752 }
753
754 /* Do we have too many workers and should some go away? */
755 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
756 {
757         bool managing = mutex_is_locked(&pool->manager_arb);
758         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
759         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
760
761         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
762 }
763
764 /*
765  * Wake up functions.
766  */
767
768 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
769 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
770 {
771         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
772                 return NULL;
773
774         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
775 }
776
777 /**
778  * wake_up_worker - wake up an idle worker
779  * @pool: worker pool to wake worker from
780  *
781  * Wake up the first idle worker of @pool.
782  *
783  * CONTEXT:
784  * spin_lock_irq(pool->lock).
785  */
786 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
787 {
788         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
789
790         if (likely(worker))
791                 wake_up_process(worker->task);
792 }
793
794 /**
795  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
796  * @task: task waking up
797  * @cpu: CPU @task is waking up to
798  *
799  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
800  * being awoken.
801  *
802  * CONTEXT:
803  * spin_lock_irq(rq->lock)
804  */
805 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, int cpu)
806 {
807         struct worker *worker = kthread_data(task);
808
809         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
810                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
811                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
812         }
813 }
814
815 /**
816  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
817  * @task: task going to sleep
818  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
819  *
820  * This function is called during schedule() when a busy worker is
821  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
822  * returning pointer to its task.
823  *
824  * CONTEXT:
825  * spin_lock_irq(rq->lock)
826  *
827  * Return:
828  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
829  */
830 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task, int cpu)
831 {
832         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
833         struct worker_pool *pool;
834
835         /*
836          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
837          * workers, also reach here, let's not access anything before
838          * checking NOT_RUNNING.
839          */
840         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
841                 return NULL;
842
843         pool = worker->pool;
844
845         /* this can only happen on the local cpu */
846         if (WARN_ON_ONCE(cpu != raw_smp_processor_id() || pool->cpu != cpu))
847                 return NULL;
848
849         /*
850          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
851          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
852          * Please read comment there.
853          *
854          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
855          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
856          * disabled, which in turn means that none else could be
857          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
858          * lock is safe.
859          */
860         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
861             !list_empty(&pool->worklist))
862                 to_wakeup = first_idle_worker(pool);
863         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
864 }
865
866 /**
867  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
868  * @worker: self
869  * @flags: flags to set
870  *
871  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
872  *
873  * CONTEXT:
874  * spin_lock_irq(pool->lock)
875  */
876 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
877 {
878         struct worker_pool *pool = worker->pool;
879
880         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
881
882         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
883         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
884             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
885                 atomic_dec(&pool->nr_running);
886         }
887
888         worker->flags |= flags;
889 }
890
891 /**
892  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
893  * @worker: self
894  * @flags: flags to clear
895  *
896  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
897  *
898  * CONTEXT:
899  * spin_lock_irq(pool->lock)
900  */
901 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
902 {
903         struct worker_pool *pool = worker->pool;
904         unsigned int oflags = worker->flags;
905
906         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
907
908         worker->flags &= ~flags;
909
910         /*
911          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
912          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
913          * of multiple flags, not a single flag.
914          */
915         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
916                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
917                         atomic_inc(&pool->nr_running);
918 }
919
920 /**
921  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
922  * @pool: pool of interest
923  * @work: work to find worker for
924  *
925  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
926  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
927  * to match, its current execution should match the address of @work and
928  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
929  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
930  * being executed.
931  *
932  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
933  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
934  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
935  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
936  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
937  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
938  *
939  * This function checks the work item address and work function to avoid
940  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
941  * work function which can introduce dependency onto itself through a
942  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
943  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
944  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
945  *
946  * CONTEXT:
947  * spin_lock_irq(pool->lock).
948  *
949  * Return:
950  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
951  * otherwise.
952  */
953 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
954                                                  struct work_struct *work)
955 {
956         struct worker *worker;
957
958         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
959                                (unsigned long)work)
960                 if (worker->current_work == work &&
961                     worker->current_func == work->func)
962                         return worker;
963
964         return NULL;
965 }
966
967 /**
968  * move_linked_works - move linked works to a list
969  * @work: start of series of works to be scheduled
970  * @head: target list to append @work to
971  * @nextp: out paramter for nested worklist walking
972  *
973  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
974  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
975  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
976  *
977  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
978  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
979  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
980  *
981  * CONTEXT:
982  * spin_lock_irq(pool->lock).
983  */
984 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
985                               struct work_struct **nextp)
986 {
987         struct work_struct *n;
988
989         /*
990          * Linked worklist will always end before the end of the list,
991          * use NULL for list head.
992          */
993         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
994                 list_move_tail(&work->entry, head);
995                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
996                         break;
997         }
998
999         /*
1000          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1001          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1002          * needs to be updated.
1003          */
1004         if (nextp)
1005                 *nextp = n;
1006 }
1007
1008 /**
1009  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1010  * @pwq: pool_workqueue to get
1011  *
1012  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1013  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1014  */
1015 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1016 {
1017         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1018         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1019         pwq->refcnt++;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1024  * @pwq: pool_workqueue to put
1025  *
1026  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1027  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1028  */
1029 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1030 {
1031         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1032         if (likely(--pwq->refcnt))
1033                 return;
1034         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1035                 return;
1036         /*
1037          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1038          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1039          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1040          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1041          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1042          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1043          */
1044         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1045 }
1046
1047 /**
1048  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1049  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1050  *
1051  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1052  */
1053 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1054 {
1055         if (pwq) {
1056                 /*
1057                  * As both pwqs and pools are sched-RCU protected, the
1058                  * following lock operations are safe.
1059                  */
1060                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1061                 put_pwq(pwq);
1062                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1063         }
1064 }
1065
1066 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1067 {
1068         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1069
1070         trace_workqueue_activate_work(work);
1071         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1072         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1073         pwq->nr_active++;
1074 }
1075
1076 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1077 {
1078         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1079                                                     struct work_struct, entry);
1080
1081         pwq_activate_delayed_work(work);
1082 }
1083
1084 /**
1085  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1086  * @pwq: pwq of interest
1087  * @color: color of work which left the queue
1088  *
1089  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1090  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1091  *
1092  * CONTEXT:
1093  * spin_lock_irq(pool->lock).
1094  */
1095 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1096 {
1097         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1098         if (color == WORK_NO_COLOR)
1099                 goto out_put;
1100
1101         pwq->nr_in_flight[color]--;
1102
1103         pwq->nr_active--;
1104         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1105                 /* one down, submit a delayed one */
1106                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1107                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1108         }
1109
1110         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1111         if (likely(pwq->flush_color != color))
1112                 goto out_put;
1113
1114         /* are there still in-flight works? */
1115         if (pwq->nr_in_flight[color])
1116                 goto out_put;
1117
1118         /* this pwq is done, clear flush_color */
1119         pwq->flush_color = -1;
1120
1121         /*
1122          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1123          * will handle the rest.
1124          */
1125         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1126                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1127 out_put:
1128         put_pwq(pwq);
1129 }
1130
1131 /**
1132  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1133  * @work: work item to steal
1134  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1135  * @flags: place to store irq state
1136  *
1137  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1138  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1139  *
1140  * Return:
1141  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1142  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1143  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1144  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1145  *              for arbitrarily long
1146  *
1147  * Note:
1148  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1149  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1150  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1151  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1152  *
1153  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1154  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1155  *
1156  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1157  */
1158 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1159                                unsigned long *flags)
1160 {
1161         struct worker_pool *pool;
1162         struct pool_workqueue *pwq;
1163
1164         local_irq_save(*flags);
1165
1166         /* try to steal the timer if it exists */
1167         if (is_dwork) {
1168                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1169
1170                 /*
1171                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1172                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1173                  * running on the local CPU.
1174                  */
1175                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1176                         return 1;
1177         }
1178
1179         /* try to claim PENDING the normal way */
1180         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1181                 return 0;
1182
1183         /*
1184          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1185          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1186          */
1187         pool = get_work_pool(work);
1188         if (!pool)
1189                 goto fail;
1190
1191         spin_lock(&pool->lock);
1192         /*
1193          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1194          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1195          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1196          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1197          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1198          * item is currently queued on that pool.
1199          */
1200         pwq = get_work_pwq(work);
1201         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1202                 debug_work_deactivate(work);
1203
1204                 /*
1205                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1206                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1207                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1208                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1209                  * item is activated before grabbing.
1210                  */
1211                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1212                         pwq_activate_delayed_work(work);
1213
1214                 list_del_init(&work->entry);
1215                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1216
1217                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1218                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1219
1220                 spin_unlock(&pool->lock);
1221                 return 1;
1222         }
1223         spin_unlock(&pool->lock);
1224 fail:
1225         local_irq_restore(*flags);
1226         if (work_is_canceling(work))
1227                 return -ENOENT;
1228         cpu_relax();
1229         return -EAGAIN;
1230 }
1231
1232 /**
1233  * insert_work - insert a work into a pool
1234  * @pwq: pwq @work belongs to
1235  * @work: work to insert
1236  * @head: insertion point
1237  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1238  *
1239  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1240  * work_struct flags.
1241  *
1242  * CONTEXT:
1243  * spin_lock_irq(pool->lock).
1244  */
1245 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1246                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1247 {
1248         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1249
1250         /* we own @work, set data and link */
1251         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1252         list_add_tail(&work->entry, head);
1253         get_pwq(pwq);
1254
1255         /*
1256          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1257          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1258          * around lazily while there are works to be processed.
1259          */
1260         smp_mb();
1261
1262         if (__need_more_worker(pool))
1263                 wake_up_worker(pool);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1268  * same workqueue.
1269  */
1270 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1271 {
1272         struct worker *worker;
1273
1274         worker = current_wq_worker();
1275         /*
1276          * Return %true iff I'm a worker execuing a work item on @wq.  If
1277          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1278          */
1279         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1280 }
1281
1282 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1283                          struct work_struct *work)
1284 {
1285         struct pool_workqueue *pwq;
1286         struct worker_pool *last_pool;
1287         struct list_head *worklist;
1288         unsigned int work_flags;
1289         unsigned int req_cpu = cpu;
1290
1291         /*
1292          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1293          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1294          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1295          * happen with IRQ disabled.
1296          */
1297         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1298
1299         debug_work_activate(work);
1300
1301         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1302         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1303             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1304                 return;
1305 retry:
1306         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1307                 cpu = raw_smp_processor_id();
1308
1309         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1310         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1311                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1312         else
1313                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1314
1315         /*
1316          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1317          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1318          * pool to guarantee non-reentrancy.
1319          */
1320         last_pool = get_work_pool(work);
1321         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1322                 struct worker *worker;
1323
1324                 spin_lock(&last_pool->lock);
1325
1326                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1327
1328                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1329                         pwq = worker->current_pwq;
1330                 } else {
1331                         /* meh... not running there, queue here */
1332                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1333                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1334                 }
1335         } else {
1336                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1337         }
1338
1339         /*
1340          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1341          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1342          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1343          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1344          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1345          * make forward-progress.
1346          */
1347         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1348                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1349                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1350                         cpu_relax();
1351                         goto retry;
1352                 }
1353                 /* oops */
1354                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1355                           wq->name, cpu);
1356         }
1357
1358         /* pwq determined, queue */
1359         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1360
1361         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1362                 spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1363                 return;
1364         }
1365
1366         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1367         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1368
1369         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1370                 trace_workqueue_activate_work(work);
1371                 pwq->nr_active++;
1372                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1373         } else {
1374                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1375                 worklist = &pwq->delayed_works;
1376         }
1377
1378         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1379
1380         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1381 }
1382
1383 /**
1384  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1385  * @cpu: CPU number to execute work on
1386  * @wq: workqueue to use
1387  * @work: work to queue
1388  *
1389  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1390  * can't go away.
1391  *
1392  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1393  */
1394 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1395                    struct work_struct *work)
1396 {
1397         bool ret = false;
1398         unsigned long flags;
1399
1400         local_irq_save(flags);
1401
1402         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1403                 __queue_work(cpu, wq, work);
1404                 ret = true;
1405         }
1406
1407         local_irq_restore(flags);
1408         return ret;
1409 }
1410 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1411
1412 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1413 {
1414         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1415
1416         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1417         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1420
1421 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1422                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1423 {
1424         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1425         struct work_struct *work = &dwork->work;
1426
1427         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1428                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1429         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1430         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1431
1432         /*
1433          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1434          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1435          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1436          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1437          */
1438         if (!delay) {
1439                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1440                 return;
1441         }
1442
1443         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1444
1445         dwork->wq = wq;
1446         dwork->cpu = cpu;
1447         timer->expires = jiffies + delay;
1448
1449         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1450                 add_timer_on(timer, cpu);
1451         else
1452                 add_timer(timer);
1453 }
1454
1455 /**
1456  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1457  * @cpu: CPU number to execute work on
1458  * @wq: workqueue to use
1459  * @dwork: work to queue
1460  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1461  *
1462  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1463  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1464  * execution.
1465  */
1466 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1467                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1468 {
1469         struct work_struct *work = &dwork->work;
1470         bool ret = false;
1471         unsigned long flags;
1472
1473         /* read the comment in __queue_work() */
1474         local_irq_save(flags);
1475
1476         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1477                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1478                 ret = true;
1479         }
1480
1481         local_irq_restore(flags);
1482         return ret;
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1485
1486 /**
1487  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1488  * @cpu: CPU number to execute work on
1489  * @wq: workqueue to use
1490  * @dwork: work to queue
1491  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1492  *
1493  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1494  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1495  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1496  * current state.
1497  *
1498  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1499  * pending and its timer was modified.
1500  *
1501  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1502  * See try_to_grab_pending() for details.
1503  */
1504 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1505                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1506 {
1507         unsigned long flags;
1508         int ret;
1509
1510         do {
1511                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1512         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1513
1514         if (likely(ret >= 0)) {
1515                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1516                 local_irq_restore(flags);
1517         }
1518
1519         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1520         return ret;
1521 }
1522 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1523
1524 /**
1525  * worker_enter_idle - enter idle state
1526  * @worker: worker which is entering idle state
1527  *
1528  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1529  * necessary.
1530  *
1531  * LOCKING:
1532  * spin_lock_irq(pool->lock).
1533  */
1534 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1535 {
1536         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1537
1538         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1539             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1540                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1541                 return;
1542
1543         /* can't use worker_set_flags(), also called from start_worker() */
1544         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1545         pool->nr_idle++;
1546         worker->last_active = jiffies;
1547
1548         /* idle_list is LIFO */
1549         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1550
1551         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1552                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1553
1554         /*
1555          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1556          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1557          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1558          * unbind is not in progress.
1559          */
1560         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1561                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1562                      atomic_read(&pool->nr_running));
1563 }
1564
1565 /**
1566  * worker_leave_idle - leave idle state
1567  * @worker: worker which is leaving idle state
1568  *
1569  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1570  *
1571  * LOCKING:
1572  * spin_lock_irq(pool->lock).
1573  */
1574 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1575 {
1576         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1577
1578         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1579                 return;
1580         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1581         pool->nr_idle--;
1582         list_del_init(&worker->entry);
1583 }
1584
1585 static struct worker *alloc_worker(int node)
1586 {
1587         struct worker *worker;
1588
1589         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1590         if (worker) {
1591                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1592                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1593                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1594                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1595                 worker->flags = WORKER_PREP;
1596         }
1597         return worker;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1602  * @worker: worker to be attached
1603  * @pool: the target pool
1604  *
1605  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1606  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1607  * cpu-[un]hotplugs.
1608  */
1609 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1610                                    struct worker_pool *pool)
1611 {
1612         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1613
1614         /*
1615          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1616          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1617          */
1618         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1619
1620         /*
1621          * The pool->attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1622          * stable across this function.  See the comments above the
1623          * flag definition for details.
1624          */
1625         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1626                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1627
1628         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1629
1630         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1631 }
1632
1633 /**
1634  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1635  * @worker: worker which is attached to its pool
1636  * @pool: the pool @worker is attached to
1637  *
1638  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1639  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1640  * other reference to the pool.
1641  */
1642 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker,
1643                                     struct worker_pool *pool)
1644 {
1645         struct completion *detach_completion = NULL;
1646
1647         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
1648         list_del(&worker->node);
1649         if (list_empty(&pool->workers))
1650                 detach_completion = pool->detach_completion;
1651         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
1652
1653         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1654         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1655
1656         if (detach_completion)
1657                 complete(detach_completion);
1658 }
1659
1660 /**
1661  * create_worker - create a new workqueue worker
1662  * @pool: pool the new worker will belong to
1663  *
1664  * Create a new worker which is attached to @pool.  The new worker must be
1665  * started by start_worker().
1666  *
1667  * CONTEXT:
1668  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1669  *
1670  * Return:
1671  * Pointer to the newly created worker.
1672  */
1673 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1674 {
1675         struct worker *worker = NULL;
1676         int id = -1;
1677         char id_buf[16];
1678
1679         /* ID is needed to determine kthread name */
1680         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1681         if (id < 0)
1682                 goto fail;
1683
1684         worker = alloc_worker(pool->node);
1685         if (!worker)
1686                 goto fail;
1687
1688         worker->pool = pool;
1689         worker->id = id;
1690
1691         if (pool->cpu >= 0)
1692                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1693                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1694         else
1695                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1696
1697         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1698                                               "kworker/%s", id_buf);
1699         if (IS_ERR(worker->task))
1700                 goto fail;
1701
1702         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1703
1704         /* prevent userland from meddling with cpumask of workqueue workers */
1705         worker->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
1706
1707         /* successful, attach the worker to the pool */
1708         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1709
1710         return worker;
1711
1712 fail:
1713         if (id >= 0)
1714                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1715         kfree(worker);
1716         return NULL;
1717 }
1718
1719 /**
1720  * start_worker - start a newly created worker
1721  * @worker: worker to start
1722  *
1723  * Make the pool aware of @worker and start it.
1724  *
1725  * CONTEXT:
1726  * spin_lock_irq(pool->lock).
1727  */
1728 static void start_worker(struct worker *worker)
1729 {
1730         worker->pool->nr_workers++;
1731         worker_enter_idle(worker);
1732         wake_up_process(worker->task);
1733 }
1734
1735 /**
1736  * create_and_start_worker - create and start a worker for a pool
1737  * @pool: the target pool
1738  *
1739  * Grab the managership of @pool and create and start a new worker for it.
1740  *
1741  * Return: 0 on success. A negative error code otherwise.
1742  */
1743 static int create_and_start_worker(struct worker_pool *pool)
1744 {
1745         struct worker *worker;
1746
1747         worker = create_worker(pool);
1748         if (worker) {
1749                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1750                 start_worker(worker);
1751                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1752         }
1753
1754         return worker ? 0 : -ENOMEM;
1755 }
1756
1757 /**
1758  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1759  * @worker: worker to be destroyed
1760  *
1761  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1762  * be idle.
1763  *
1764  * CONTEXT:
1765  * spin_lock_irq(pool->lock).
1766  */
1767 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1768 {
1769         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1770
1771         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1772
1773         /* sanity check frenzy */
1774         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1775             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1776             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1777                 return;
1778
1779         pool->nr_workers--;
1780         pool->nr_idle--;
1781
1782         list_del_init(&worker->entry);
1783         worker->flags |= WORKER_DIE;
1784         wake_up_process(worker->task);
1785 }
1786
1787 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1788 {
1789         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1790
1791         spin_lock_irq(&pool->lock);
1792
1793         while (too_many_workers(pool)) {
1794                 struct worker *worker;
1795                 unsigned long expires;
1796
1797                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1798                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1799                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1800
1801                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1802                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1803                         break;
1804                 }
1805
1806                 destroy_worker(worker);
1807         }
1808
1809         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1810 }
1811
1812 static void send_mayday(struct work_struct *work)
1813 {
1814         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1815         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1816
1817         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
1818
1819         if (!wq->rescuer)
1820                 return;
1821
1822         /* mayday mayday mayday */
1823         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
1824                 /*
1825                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
1826                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
1827                  * rescuer is done with it.
1828                  */
1829                 get_pwq(pwq);
1830                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
1831                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1832         }
1833 }
1834
1835 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1836 {
1837         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1838         struct work_struct *work;
1839
1840         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
1841         spin_lock(&pool->lock);
1842
1843         if (need_to_create_worker(pool)) {
1844                 /*
1845                  * We've been trying to create a new worker but
1846                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1847                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1848                  * rescuers.
1849                  */
1850                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1851                         send_mayday(work);
1852         }
1853
1854         spin_unlock(&pool->lock);
1855         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
1856
1857         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1858 }
1859
1860 /**
1861  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1862  * @pool: pool to create a new worker for
1863  *
1864  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1865  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1866  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1867  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1868  * possible allocation deadlock.
1869  *
1870  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
1871  * may_start_working() %true.
1872  *
1873  * LOCKING:
1874  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1875  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1876  * manager.
1877  *
1878  * Return:
1879  * %false if no action was taken and pool->lock stayed locked, %true
1880  * otherwise.
1881  */
1882 static bool maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1883 __releases(&pool->lock)
1884 __acquires(&pool->lock)
1885 {
1886         if (!need_to_create_worker(pool))
1887                 return false;
1888 restart:
1889         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1890
1891         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1892         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1893
1894         while (true) {
1895                 struct worker *worker;
1896
1897                 worker = create_worker(pool);
1898                 if (worker) {
1899                         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1900                         spin_lock_irq(&pool->lock);
1901                         start_worker(worker);
1902                         if (WARN_ON_ONCE(need_to_create_worker(pool)))
1903                                 goto restart;
1904                         return true;
1905                 }
1906
1907                 if (!need_to_create_worker(pool))
1908                         break;
1909
1910                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
1911
1912                 if (!need_to_create_worker(pool))
1913                         break;
1914         }
1915
1916         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1917         spin_lock_irq(&pool->lock);
1918         if (need_to_create_worker(pool))
1919                 goto restart;
1920         return true;
1921 }
1922
1923 /**
1924  * manage_workers - manage worker pool
1925  * @worker: self
1926  *
1927  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
1928  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
1929  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
1930  *
1931  * The caller can safely start processing works on false return.  On
1932  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
1933  * and may_start_working() is true.
1934  *
1935  * CONTEXT:
1936  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1937  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
1938  *
1939  * Return:
1940  * %false if the pool don't need management and the caller can safely start
1941  * processing works, %true indicates that the function released pool->lock
1942  * and reacquired it to perform some management function and that the
1943  * conditions that the caller verified while holding the lock before
1944  * calling the function might no longer be true.
1945  */
1946 static bool manage_workers(struct worker *worker)
1947 {
1948         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1949         bool ret = false;
1950
1951         /*
1952          * Anyone who successfully grabs manager_arb wins the arbitration
1953          * and becomes the manager.  mutex_trylock() on pool->manager_arb
1954          * failure while holding pool->lock reliably indicates that someone
1955          * else is managing the pool and the worker which failed trylock
1956          * can proceed to executing work items.  This means that anyone
1957          * grabbing manager_arb is responsible for actually performing
1958          * manager duties.  If manager_arb is grabbed and released without
1959          * actual management, the pool may stall indefinitely.
1960          */
1961         if (!mutex_trylock(&pool->manager_arb))
1962                 return ret;
1963
1964         ret |= maybe_create_worker(pool);
1965
1966         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
1967         return ret;
1968 }
1969
1970 /**
1971  * process_one_work - process single work
1972  * @worker: self
1973  * @work: work to process
1974  *
1975  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
1976  * process a single work including synchronization against and
1977  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
1978  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
1979  * call this function to process a work.
1980  *
1981  * CONTEXT:
1982  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1983  */
1984 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
1985 __releases(&pool->lock)
1986 __acquires(&pool->lock)
1987 {
1988         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1989         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1990         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
1991         int work_color;
1992         struct worker *collision;
1993 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1994         /*
1995          * It is permissible to free the struct work_struct from
1996          * inside the function that is called from it, this we need to
1997          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
1998          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
1999          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2000          */
2001         struct lockdep_map lockdep_map;
2002
2003         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2004 #endif
2005         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2006                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2007
2008         /*
2009          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2010          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2011          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2012          * currently executing one.
2013          */
2014         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2015         if (unlikely(collision)) {
2016                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2017                 return;
2018         }
2019
2020         /* claim and dequeue */
2021         debug_work_deactivate(work);
2022         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2023         worker->current_work = work;
2024         worker->current_func = work->func;
2025         worker->current_pwq = pwq;
2026         work_color = get_work_color(work);
2027
2028         list_del_init(&work->entry);
2029
2030         /*
2031          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2032          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2033          * of concurrency management and the next code block will chain
2034          * execution of the pending work items.
2035          */
2036         if (unlikely(cpu_intensive))
2037                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2038
2039         /*
2040          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2041          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2042          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2043          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2044          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2045          */
2046         if (need_more_worker(pool))
2047                 wake_up_worker(pool);
2048
2049         /*
2050          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2051          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2052          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2053          * disabled.
2054          */
2055         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2056
2057         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2058
2059         lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2060         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2061         trace_workqueue_execute_start(work);
2062         worker->current_func(work);
2063         /*
2064          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2065          * point will only record its address.
2066          */
2067         trace_workqueue_execute_end(work);
2068         lock_map_release(&lockdep_map);
2069         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2070
2071         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2072                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2073                        "     last function: %pf\n",
2074                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2075                        worker->current_func);
2076                 debug_show_held_locks(current);
2077                 dump_stack();
2078         }
2079
2080         /*
2081          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2082          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2083          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2084          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2085          * stop_machine.
2086          */
2087         cond_resched();
2088
2089         spin_lock_irq(&pool->lock);
2090
2091         /* clear cpu intensive status */
2092         if (unlikely(cpu_intensive))
2093                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2094
2095         /* we're done with it, release */
2096         hash_del(&worker->hentry);
2097         worker->current_work = NULL;
2098         worker->current_func = NULL;
2099         worker->current_pwq = NULL;
2100         worker->desc_valid = false;
2101         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2102 }
2103
2104 /**
2105  * process_scheduled_works - process scheduled works
2106  * @worker: self
2107  *
2108  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2109  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2110  * fetches a work from the top and executes it.
2111  *
2112  * CONTEXT:
2113  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2114  * multiple times.
2115  */
2116 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2117 {
2118         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2119                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2120                                                 struct work_struct, entry);
2121                 process_one_work(worker, work);
2122         }
2123 }
2124
2125 /**
2126  * worker_thread - the worker thread function
2127  * @__worker: self
2128  *
2129  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2130  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2131  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2132  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2133  * will be explained in rescuer_thread().
2134  *
2135  * Return: 0
2136  */
2137 static int worker_thread(void *__worker)
2138 {
2139         struct worker *worker = __worker;
2140         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2141
2142         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2143         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2144 woke_up:
2145         spin_lock_irq(&pool->lock);
2146
2147         /* am I supposed to die? */
2148         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2149                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2150                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2151                 worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2152
2153                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2154                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2155                 worker_detach_from_pool(worker, pool);
2156                 kfree(worker);
2157                 return 0;
2158         }
2159
2160         worker_leave_idle(worker);
2161 recheck:
2162         /* no more worker necessary? */
2163         if (!need_more_worker(pool))
2164                 goto sleep;
2165
2166         /* do we need to manage? */
2167         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2168                 goto recheck;
2169
2170         /*
2171          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2172          * preparing to process a work or actually processing it.
2173          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2174          */
2175         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2176
2177         /*
2178          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2179          * worker or that someone else has already assumed the manager
2180          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2181          * management if applicable and concurrency management is restored
2182          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2183          */
2184         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2185
2186         do {
2187                 struct work_struct *work =
2188                         list_first_entry(&pool->worklist,
2189                                          struct work_struct, entry);
2190
2191                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2192                         /* optimization path, not strictly necessary */
2193                         process_one_work(worker, work);
2194                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2195                                 process_scheduled_works(worker);
2196                 } else {
2197                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2198                         process_scheduled_works(worker);
2199                 }
2200         } while (keep_working(pool));
2201
2202         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2203 sleep:
2204         /*
2205          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2206          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2207          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2208          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2209          * event.
2210          */
2211         worker_enter_idle(worker);
2212         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2213         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2214         schedule();
2215         goto woke_up;
2216 }
2217
2218 /**
2219  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2220  * @__rescuer: self
2221  *
2222  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2223  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2224  *
2225  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2226  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2227  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2228  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2229  * the problem rescuer solves.
2230  *
2231  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2232  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2233  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2234  *
2235  * This should happen rarely.
2236  *
2237  * Return: 0
2238  */
2239 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2240 {
2241         struct worker *rescuer = __rescuer;
2242         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2243         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2244         bool should_stop;
2245
2246         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2247
2248         /*
2249          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2250          * doesn't participate in concurrency management.
2251          */
2252         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2253 repeat:
2254         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2255
2256         /*
2257          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2258          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2259          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2260          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2261          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2262          * list is always empty on exit.
2263          */
2264         should_stop = kthread_should_stop();
2265
2266         /* see whether any pwq is asking for help */
2267         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2268
2269         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2270                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2271                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2272                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2273                 struct work_struct *work, *n;
2274
2275                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2276                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2277
2278                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2279
2280                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2281
2282                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2283                 rescuer->pool = pool;
2284
2285                 /*
2286                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2287                  * process'em.
2288                  */
2289                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
2290                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2291                         if (get_work_pwq(work) == pwq)
2292                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2293
2294                 process_scheduled_works(rescuer);
2295                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2296
2297                 worker_detach_from_pool(rescuer, pool);
2298
2299                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2300
2301                 /*
2302                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2303                  * go away while we're holding its lock.
2304                  */
2305                 put_pwq(pwq);
2306
2307                 /*
2308                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2309                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2310                  * and stalling the execution.
2311                  */
2312                 if (need_more_worker(pool))
2313                         wake_up_worker(pool);
2314
2315                 rescuer->pool = NULL;
2316                 spin_unlock(&pool->lock);
2317                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2318         }
2319
2320         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2321
2322         if (should_stop) {
2323                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2324                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2325                 return 0;
2326         }
2327
2328         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2329         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2330         schedule();
2331         goto repeat;
2332 }
2333
2334 struct wq_barrier {
2335         struct work_struct      work;
2336         struct completion       done;
2337 };
2338
2339 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2340 {
2341         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2342         complete(&barr->done);
2343 }
2344
2345 /**
2346  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2347  * @pwq: pwq to insert barrier into
2348  * @barr: wq_barrier to insert
2349  * @target: target work to attach @barr to
2350  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2351  *
2352  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2353  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2354  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2355  * cpu.
2356  *
2357  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2358  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2359  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2360  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2361  * after a work with LINKED flag set.
2362  *
2363  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2364  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2365  *
2366  * CONTEXT:
2367  * spin_lock_irq(pool->lock).
2368  */
2369 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2370                               struct wq_barrier *barr,
2371                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2372 {
2373         struct list_head *head;
2374         unsigned int linked = 0;
2375
2376         /*
2377          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2378          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2379          * checks and call back into the fixup functions where we
2380          * might deadlock.
2381          */
2382         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2383         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2384         init_completion(&barr->done);
2385
2386         /*
2387          * If @target is currently being executed, schedule the
2388          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2389          */
2390         if (worker)
2391                 head = worker->scheduled.next;
2392         else {
2393                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2394
2395                 head = target->entry.next;
2396                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2397                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2398                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2399         }
2400
2401         debug_work_activate(&barr->work);
2402         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2403                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2404 }
2405
2406 /**
2407  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2408  * @wq: workqueue being flushed
2409  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2410  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2411  *
2412  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2413  *
2414  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2415  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2416  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2417  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2418  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2419  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2420  *
2421  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2422  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2423  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2424  * is returned.
2425  *
2426  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2427  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2428  * advanced to @work_color.
2429  *
2430  * CONTEXT:
2431  * mutex_lock(wq->mutex).
2432  *
2433  * Return:
2434  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2435  * otherwise.
2436  */
2437 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2438                                       int flush_color, int work_color)
2439 {
2440         bool wait = false;
2441         struct pool_workqueue *pwq;
2442
2443         if (flush_color >= 0) {
2444                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2445                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2446         }
2447
2448         for_each_pwq(pwq, wq) {
2449                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2450
2451                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2452
2453                 if (flush_color >= 0) {
2454                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2455
2456                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2457                                 pwq->flush_color = flush_color;
2458                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2459                                 wait = true;
2460                         }
2461                 }
2462
2463                 if (work_color >= 0) {
2464                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2465                         pwq->work_color = work_color;
2466                 }
2467
2468                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2469         }
2470
2471         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2472                 complete(&wq->first_flusher->done);
2473
2474         return wait;
2475 }
2476
2477 /**
2478  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2479  * @wq: workqueue to flush
2480  *
2481  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2482  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2483  */
2484 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2485 {
2486         struct wq_flusher this_flusher = {
2487                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2488                 .flush_color = -1,
2489                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2490         };
2491         int next_color;
2492
2493         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2494         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2495
2496         mutex_lock(&wq->mutex);
2497
2498         /*
2499          * Start-to-wait phase
2500          */
2501         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2502
2503         if (next_color != wq->flush_color) {
2504                 /*
2505                  * Color space is not full.  The current work_color
2506                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2507                  * by one.
2508                  */
2509                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2510                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2511                 wq->work_color = next_color;
2512
2513                 if (!wq->first_flusher) {
2514                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2515                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2516
2517                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2518
2519                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2520                                                        wq->work_color)) {
2521                                 /* nothing to flush, done */
2522                                 wq->flush_color = next_color;
2523                                 wq->first_flusher = NULL;
2524                                 goto out_unlock;
2525                         }
2526                 } else {
2527                         /* wait in queue */
2528                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2529                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2530                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2531                 }
2532         } else {
2533                 /*
2534                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2535                  * The next flush completion will assign us
2536                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2537                  */
2538                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2539         }
2540
2541         mutex_unlock(&wq->mutex);
2542
2543         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2544
2545         /*
2546          * Wake-up-and-cascade phase
2547          *
2548          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2549          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2550          */
2551         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2552                 return;
2553
2554         mutex_lock(&wq->mutex);
2555
2556         /* we might have raced, check again with mutex held */
2557         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2558                 goto out_unlock;
2559
2560         wq->first_flusher = NULL;
2561
2562         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2563         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2564
2565         while (true) {
2566                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2567
2568                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2569                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2570                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2571                                 break;
2572                         list_del_init(&next->list);
2573                         complete(&next->done);
2574                 }
2575
2576                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2577                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2578
2579                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2580                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2581
2582                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2583                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2584                         /*
2585                          * Assign the same color to all overflowed
2586                          * flushers, advance work_color and append to
2587                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2588                          * phase for these overflowed flushers.
2589                          */
2590                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2591                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2592
2593                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2594
2595                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2596                                               &wq->flusher_queue);
2597                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2598                 }
2599
2600                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2601                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2602                         break;
2603                 }
2604
2605                 /*
2606                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2607                  * the new first flusher and arm pwqs.
2608                  */
2609                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2610                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2611
2612                 list_del_init(&next->list);
2613                 wq->first_flusher = next;
2614
2615                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2616                         break;
2617
2618                 /*
2619                  * Meh... this color is already done, clear first
2620                  * flusher and repeat cascading.
2621                  */
2622                 wq->first_flusher = NULL;
2623         }
2624
2625 out_unlock:
2626         mutex_unlock(&wq->mutex);
2627 }
2628 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2629
2630 /**
2631  * drain_workqueue - drain a workqueue
2632  * @wq: workqueue to drain
2633  *
2634  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2635  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2636  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2637  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is detemined
2638  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2639  * takes too long.
2640  */
2641 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2642 {
2643         unsigned int flush_cnt = 0;
2644         struct pool_workqueue *pwq;
2645
2646         /*
2647          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2648          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2649          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2650          */
2651         mutex_lock(&wq->mutex);
2652         if (!wq->nr_drainers++)
2653                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2654         mutex_unlock(&wq->mutex);
2655 reflush:
2656         flush_workqueue(wq);
2657
2658         mutex_lock(&wq->mutex);
2659
2660         for_each_pwq(pwq, wq) {
2661                 bool drained;
2662
2663                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2664                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2665                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2666
2667                 if (drained)
2668                         continue;
2669
2670                 if (++flush_cnt == 10 ||
2671                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2672                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2673                                 wq->name, flush_cnt);
2674
2675                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2676                 goto reflush;
2677         }
2678
2679         if (!--wq->nr_drainers)
2680                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2681         mutex_unlock(&wq->mutex);
2682 }
2683 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2684
2685 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2686 {
2687         struct worker *worker = NULL;
2688         struct worker_pool *pool;
2689         struct pool_workqueue *pwq;
2690
2691         might_sleep();
2692
2693         local_irq_disable();
2694         pool = get_work_pool(work);
2695         if (!pool) {
2696                 local_irq_enable();
2697                 return false;
2698         }
2699
2700         spin_lock(&pool->lock);
2701         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2702         pwq = get_work_pwq(work);
2703         if (pwq) {
2704                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2705                         goto already_gone;
2706         } else {
2707                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2708                 if (!worker)
2709                         goto already_gone;
2710                 pwq = worker->current_pwq;
2711         }
2712
2713         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
2714         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2715
2716         /*
2717          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2718          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2719          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2720          * access.
2721          */
2722         if (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)
2723                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2724         else
2725                 lock_map_acquire_read(&pwq->wq->lockdep_map);
2726         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2727
2728         return true;
2729 already_gone:
2730         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2731         return false;
2732 }
2733
2734 /**
2735  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2736  * @work: the work to flush
2737  *
2738  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2739  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2740  *
2741  * Return:
2742  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2743  * %false if it was already idle.
2744  */
2745 bool flush_work(struct work_struct *work)
2746 {
2747         struct wq_barrier barr;
2748
2749         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2750         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2751
2752         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2753                 wait_for_completion(&barr.done);
2754                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2755                 return true;
2756         } else {
2757                 return false;
2758         }
2759 }
2760 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2761
2762 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2763 {
2764         unsigned long flags;
2765         int ret;
2766
2767         do {
2768                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2769                 /*
2770                  * If someone else is canceling, wait for the same event it
2771                  * would be waiting for before retrying.
2772                  */
2773                 if (unlikely(ret == -ENOENT))
2774                         flush_work(work);
2775         } while (unlikely(ret < 0));
2776
2777         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2778         mark_work_canceling(work);
2779         local_irq_restore(flags);
2780
2781         flush_work(work);
2782         clear_work_data(work);
2783         return ret;
2784 }
2785
2786 /**
2787  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2788  * @work: the work to cancel
2789  *
2790  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2791  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2792  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2793  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2794  *
2795  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2796  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2797  *
2798  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2799  * queued can't be destroyed before this function returns.
2800  *
2801  * Return:
2802  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2803  */
2804 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2805 {
2806         return __cancel_work_timer(work, false);
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2809
2810 /**
2811  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2812  * @dwork: the delayed work to flush
2813  *
2814  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2815  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2816  * considers the last queueing instance of @dwork.
2817  *
2818  * Return:
2819  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2820  * %false if it was already idle.
2821  */
2822 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2823 {
2824         local_irq_disable();
2825         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2826                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2827         local_irq_enable();
2828         return flush_work(&dwork->work);
2829 }
2830 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2831
2832 /**
2833  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2834  * @dwork: delayed_work to cancel
2835  *
2836  * Kill off a pending delayed_work.
2837  *
2838  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
2839  * pending.
2840  *
2841  * Note:
2842  * The work callback function may still be running on return, unless
2843  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
2844  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2845  *
2846  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2847  */
2848 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2849 {
2850         unsigned long flags;
2851         int ret;
2852
2853         do {
2854                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2855         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2856
2857         if (unlikely(ret < 0))
2858                 return false;
2859
2860         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2861                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2862         local_irq_restore(flags);
2863         return ret;
2864 }
2865 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2866
2867 /**
2868  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2869  * @dwork: the delayed work cancel
2870  *
2871  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2872  *
2873  * Return:
2874  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2875  */
2876 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2877 {
2878         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2881
2882 /**
2883  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
2884  * @func: the function to call
2885  *
2886  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
2887  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
2888  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
2889  *
2890  * Return:
2891  * 0 on success, -errno on failure.
2892  */
2893 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
2894 {
2895         int cpu;
2896         struct work_struct __percpu *works;
2897
2898         works = alloc_percpu(struct work_struct);
2899         if (!works)
2900                 return -ENOMEM;
2901
2902         get_online_cpus();
2903
2904         for_each_online_cpu(cpu) {
2905                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
2906
2907                 INIT_WORK(work, func);
2908                 schedule_work_on(cpu, work);
2909         }
2910
2911         for_each_online_cpu(cpu)
2912                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
2913
2914         put_online_cpus();
2915         free_percpu(works);
2916         return 0;
2917 }
2918
2919 /**
2920  * flush_scheduled_work - ensure that any scheduled work has run to completion.
2921  *
2922  * Forces execution of the kernel-global workqueue and blocks until its
2923  * completion.
2924  *
2925  * Think twice before calling this function!  It's very easy to get into
2926  * trouble if you don't take great care.  Either of the following situations
2927  * will lead to deadlock:
2928  *
2929  *      One of the work items currently on the workqueue needs to acquire
2930  *      a lock held by your code or its caller.
2931  *
2932  *      Your code is running in the context of a work routine.
2933  *
2934  * They will be detected by lockdep when they occur, but the first might not
2935  * occur very often.  It depends on what work items are on the workqueue and
2936  * what locks they need, which you have no control over.
2937  *
2938  * In most situations flushing the entire workqueue is overkill; you merely
2939  * need to know that a particular work item isn't queued and isn't running.
2940  * In such cases you should use cancel_delayed_work_sync() or
2941  * cancel_work_sync() instead.
2942  */
2943 void flush_scheduled_work(void)
2944 {
2945         flush_workqueue(system_wq);
2946 }
2947 EXPORT_SYMBOL(flush_scheduled_work);
2948
2949 /**
2950  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
2951  * @fn:         the function to execute
2952  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
2953  *              be available when the work executes)
2954  *
2955  * Executes the function immediately if process context is available,
2956  * otherwise schedules the function for delayed execution.
2957  *
2958  * Return:      0 - function was executed
2959  *              1 - function was scheduled for execution
2960  */
2961 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
2962 {
2963         if (!in_interrupt()) {
2964                 fn(&ew->work);
2965                 return 0;
2966         }
2967
2968         INIT_WORK(&ew->work, fn);
2969         schedule_work(&ew->work);
2970
2971         return 1;
2972 }
2973 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
2974
2975 #ifdef CONFIG_SYSFS
2976 /*
2977  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
2978  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
2979  * following attributes.
2980  *
2981  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
2982  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
2983  *
2984  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
2985  *
2986  *  id          RO int  : the associated pool ID
2987  *  nice        RW int  : nice value of the workers
2988  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
2989  */
2990 struct wq_device {
2991         struct workqueue_struct         *wq;
2992         struct device                   dev;
2993 };
2994
2995 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
2996 {
2997         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
2998
2999         return wq_dev->wq;
3000 }
3001
3002 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3003                             char *buf)
3004 {
3005         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3006
3007         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
3008 }
3009 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
3010
3011 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
3012                                struct device_attribute *attr, char *buf)
3013 {
3014         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3015
3016         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
3017 }
3018
3019 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
3020                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
3021                                 size_t count)
3022 {
3023         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3024         int val;
3025
3026         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
3027                 return -EINVAL;
3028
3029         workqueue_set_max_active(wq, val);
3030         return count;
3031 }
3032 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
3033
3034 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
3035         &dev_attr_per_cpu.attr,
3036         &dev_attr_max_active.attr,
3037         NULL,
3038 };
3039 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
3040
3041 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
3042                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
3043 {
3044         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3045         const char *delim = "";
3046         int node, written = 0;
3047
3048         rcu_read_lock_sched();
3049         for_each_node(node) {
3050                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
3051                                      "%s%d:%d", delim, node,
3052                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
3053                 delim = " ";
3054         }
3055         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
3056         rcu_read_unlock_sched();
3057
3058         return written;
3059 }
3060
3061 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3062                             char *buf)
3063 {
3064         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3065         int written;
3066
3067         mutex_lock(&wq->mutex);
3068         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
3069         mutex_unlock(&wq->mutex);
3070
3071         return written;
3072 }
3073
3074 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
3075 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
3076 {
3077         struct workqueue_attrs *attrs;
3078
3079         attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3080         if (!attrs)
3081                 return NULL;
3082
3083         mutex_lock(&wq->mutex);
3084         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
3085         mutex_unlock(&wq->mutex);
3086         return attrs;
3087 }
3088
3089 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3090                              const char *buf, size_t count)
3091 {
3092         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3093         struct workqueue_attrs *attrs;
3094         int ret;
3095
3096         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3097         if (!attrs)
3098                 return -ENOMEM;
3099
3100         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
3101             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
3102                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3103         else
3104                 ret = -EINVAL;
3105
3106         free_workqueue_attrs(attrs);
3107         return ret ?: count;
3108 }
3109
3110 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
3111                                struct device_attribute *attr, char *buf)
3112 {
3113         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3114         int written;
3115
3116         mutex_lock(&wq->mutex);
3117         written = cpumask_scnprintf(buf, PAGE_SIZE, wq->unbound_attrs->cpumask);
3118         mutex_unlock(&wq->mutex);
3119
3120         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
3121         return written;
3122 }
3123
3124 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
3125                                 struct device_attribute *attr,
3126                                 const char *buf, size_t count)
3127 {
3128         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3129         struct workqueue_attrs *attrs;
3130         int ret;
3131
3132         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3133         if (!attrs)
3134                 return -ENOMEM;
3135
3136         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
3137         if (!ret)
3138                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3139
3140         free_workqueue_attrs(attrs);
3141         return ret ?: count;
3142 }
3143
3144 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3145                             char *buf)
3146 {
3147         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3148         int written;
3149
3150         mutex_lock(&wq->mutex);
3151         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
3152                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
3153         mutex_unlock(&wq->mutex);
3154
3155         return written;
3156 }
3157
3158 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
3159                              const char *buf, size_t count)
3160 {
3161         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
3162         struct workqueue_attrs *attrs;
3163         int v, ret;
3164
3165         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
3166         if (!attrs)
3167                 return -ENOMEM;
3168
3169         ret = -EINVAL;
3170         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
3171                 attrs->no_numa = !v;
3172                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, attrs);
3173         }
3174
3175         free_workqueue_attrs(attrs);
3176         return ret ?: count;
3177 }
3178
3179 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
3180         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
3181         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
3182         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
3183         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
3184         __ATTR_NULL,
3185 };
3186
3187 static struct bus_type wq_subsys = {
3188         .name                           = "workqueue",
3189         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
3190 };
3191
3192 static int __init wq_sysfs_init(void)
3193 {
3194         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
3195 }
3196 core_initcall(wq_sysfs_init);
3197
3198 static void wq_device_release(struct device *dev)
3199 {
3200         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
3201
3202         kfree(wq_dev);
3203 }
3204
3205 /**
3206  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
3207  * @wq: the workqueue to register
3208  *
3209  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
3210  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
3211  * which is the preferred method.
3212  *
3213  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
3214  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
3215  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
3216  * attributes.
3217  *
3218  * Return: 0 on success, -errno on failure.
3219  */
3220 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
3221 {
3222         struct wq_device *wq_dev;
3223         int ret;
3224
3225         /*
3226          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applyting
3227          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
3228          * workqueues.
3229          */
3230         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
3231                 return -EINVAL;
3232
3233         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
3234         if (!wq_dev)
3235                 return -ENOMEM;
3236
3237         wq_dev->wq = wq;
3238         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
3239         wq_dev->dev.init_name = wq->name;
3240         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
3241
3242         /*
3243          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
3244          * everything is ready.
3245          */
3246         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
3247
3248         ret = device_register(&wq_dev->dev);
3249         if (ret) {
3250                 kfree(wq_dev);
3251                 wq->wq_dev = NULL;
3252                 return ret;
3253         }
3254
3255         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
3256                 struct device_attribute *attr;
3257
3258                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
3259                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
3260                         if (ret) {
3261                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
3262                                 wq->wq_dev = NULL;
3263                                 return ret;
3264                         }
3265                 }
3266         }
3267
3268         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
3269         return 0;
3270 }
3271
3272 /**
3273  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
3274  * @wq: the workqueue to unregister
3275  *
3276  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
3277  */
3278 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
3279 {
3280         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
3281
3282         if (!wq->wq_dev)
3283                 return;
3284
3285         wq->wq_dev = NULL;
3286         device_unregister(&wq_dev->dev);
3287 }
3288 #else   /* CONFIG_SYSFS */
3289 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
3290 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
3291
3292 /**
3293  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3294  * @attrs: workqueue_attrs to free
3295  *
3296  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3297  */
3298 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3299 {
3300         if (attrs) {
3301                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3302                 kfree(attrs);
3303         }
3304 }
3305
3306 /**
3307  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3308  * @gfp_mask: allocation mask to use
3309  *
3310  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3311  * return it.
3312  *
3313  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3314  */
3315 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(gfp_t gfp_mask)
3316 {
3317         struct workqueue_attrs *attrs;
3318
3319         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), gfp_mask);
3320         if (!attrs)
3321                 goto fail;
3322         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, gfp_mask))
3323                 goto fail;
3324
3325         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3326         return attrs;
3327 fail:
3328         free_workqueue_attrs(attrs);
3329         return NULL;
3330 }
3331
3332 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3333                                  const struct workqueue_attrs *from)
3334 {
3335         to->nice = from->nice;
3336         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3337         /*
3338          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3339          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3340          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3341          */
3342         to->no_numa = from->no_numa;
3343 }
3344
3345 /* hash value of the content of @attr */
3346 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3347 {
3348         u32 hash = 0;
3349
3350         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3351         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3352                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3353         return hash;
3354 }
3355
3356 /* content equality test */
3357 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3358                           const struct workqueue_attrs *b)
3359 {
3360         if (a->nice != b->nice)
3361                 return false;
3362         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3363                 return false;
3364         return true;
3365 }
3366
3367 /**
3368  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3369  * @pool: worker_pool to initialize
3370  *
3371  * Initiailize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3372  *
3373  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3374  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3375  * on @pool safely to release it.
3376  */
3377 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3378 {
3379         spin_lock_init(&pool->lock);
3380         pool->id = -1;
3381         pool->cpu = -1;
3382         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3383         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3384         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3385         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3386         hash_init(pool->busy_hash);
3387
3388         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3389         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3390         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3391
3392         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3393                     (unsigned long)pool);
3394
3395         mutex_init(&pool->manager_arb);
3396         mutex_init(&pool->attach_mutex);
3397         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3398
3399         ida_init(&pool->worker_ida);
3400         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3401         pool->refcnt = 1;
3402
3403         /* shouldn't fail above this point */
3404         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3405         if (!pool->attrs)
3406                 return -ENOMEM;
3407         return 0;
3408 }
3409
3410 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3411 {
3412         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3413
3414         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3415         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3416         kfree(pool);
3417 }
3418
3419 /**
3420  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3421  * @pool: worker_pool to put
3422  *
3423  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in sched-RCU
3424  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3425  * and this function should be able to release pools which went through,
3426  * successfully or not, init_worker_pool().
3427  *
3428  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3429  */
3430 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3431 {
3432         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3433         struct worker *worker;
3434
3435         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3436
3437         if (--pool->refcnt)
3438                 return;
3439
3440         /* sanity checks */
3441         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3442             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3443                 return;
3444
3445         /* release id and unhash */
3446         if (pool->id >= 0)
3447                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3448         hash_del(&pool->hash_node);
3449
3450         /*
3451          * Become the manager and destroy all workers.  Grabbing
3452          * manager_arb prevents @pool's workers from blocking on
3453          * attach_mutex.
3454          */
3455         mutex_lock(&pool->manager_arb);
3456
3457         spin_lock_irq(&pool->lock);
3458         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3459                 destroy_worker(worker);
3460         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3461         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3462
3463         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
3464         if (!list_empty(&pool->workers))
3465                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3466         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
3467
3468         if (pool->detach_completion)
3469                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3470
3471         mutex_unlock(&pool->manager_arb);
3472
3473         /* shut down the timers */
3474         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3475         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3476
3477         /* sched-RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3478         call_rcu_sched(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3479 }
3480
3481 /**
3482  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3483  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3484  *
3485  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3486  * reference count and return it.  If there already is a matching
3487  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3488  * create a new one.
3489  *
3490  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3491  *
3492  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3493  * On failure, %NULL.
3494  */
3495 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3496 {
3497         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3498         struct worker_pool *pool;
3499         int node;
3500
3501         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3502
3503         /* do we already have a matching pool? */
3504         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3505                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3506                         pool->refcnt++;
3507                         goto out_unlock;
3508                 }
3509         }
3510
3511         /* nope, create a new one */
3512         pool = kzalloc(sizeof(*pool), GFP_KERNEL);
3513         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3514                 goto fail;
3515
3516         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3517         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3518
3519         /*
3520          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3521          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3522          */
3523         pool->attrs->no_numa = false;
3524
3525         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3526         if (wq_numa_enabled) {
3527                 for_each_node(node) {
3528                         if (cpumask_subset(pool->attrs->cpumask,
3529                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3530                                 pool->node = node;
3531                                 break;
3532                         }
3533                 }
3534         }
3535
3536         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3537                 goto fail;
3538
3539         /* create and start the initial worker */
3540         if (create_and_start_worker(pool) < 0)
3541                 goto fail;
3542
3543         /* install */
3544         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3545 out_unlock:
3546         return pool;
3547 fail:
3548         if (pool)
3549                 put_unbound_pool(pool);
3550         return NULL;
3551 }
3552
3553 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3554 {
3555         kmem_cache_free(pwq_cache,
3556                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3557 }
3558
3559 /*
3560  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3561  * and needs to be destroyed.
3562  */
3563 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3564 {
3565         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3566                                                   unbound_release_work);
3567         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3568         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3569         bool is_last;
3570
3571         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3572                 return;
3573
3574         /*
3575          * Unlink @pwq.  Synchronization against wq->mutex isn't strictly
3576          * necessary on release but do it anyway.  It's easier to verify
3577          * and consistent with the linking path.
3578          */
3579         mutex_lock(&wq->mutex);
3580         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3581         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3582         mutex_unlock(&wq->mutex);
3583
3584         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3585         put_unbound_pool(pool);
3586         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3587
3588         call_rcu_sched(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3589
3590         /*
3591          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3592          * is gonna access it anymore.  Free it.
3593          */
3594         if (is_last) {
3595                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3596                 kfree(wq);
3597         }
3598 }
3599
3600 /**
3601  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3602  * @pwq: target pool_workqueue
3603  *
3604  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3605  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3606  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3607  */
3608 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3609 {
3610         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3611         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3612
3613         /* for @wq->saved_max_active */
3614         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3615
3616         /* fast exit for non-freezable wqs */
3617         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3618                 return;
3619
3620         spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3621
3622         /*
3623          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3624          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3625          * is updated and visible.
3626          */
3627         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3628                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3629
3630                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3631                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3632                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3633
3634                 /*
3635                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3636                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3637                  */
3638                 wake_up_worker(pwq->pool);
3639         } else {
3640                 pwq->max_active = 0;
3641         }
3642
3643         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3644 }
3645
3646 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3647 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3648                      struct worker_pool *pool)
3649 {
3650         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3651
3652         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3653
3654         pwq->pool = pool;
3655         pwq->wq = wq;
3656         pwq->flush_color = -1;
3657         pwq->refcnt = 1;
3658         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3659         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3660         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3661         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3662 }
3663
3664 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3665 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3666 {
3667         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3668
3669         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3670
3671         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3672         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3673                 return;
3674
3675         /*
3676          * Set the matching work_color.  This is synchronized with
3677          * wq->mutex to avoid confusing flush_workqueue().
3678          */
3679         pwq->work_color = wq->work_color;
3680
3681         /* sync max_active to the current setting */
3682         pwq_adjust_max_active(pwq);
3683
3684         /* link in @pwq */
3685         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3686 }
3687
3688 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3689 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3690                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3691 {
3692         struct worker_pool *pool;
3693         struct pool_workqueue *pwq;
3694
3695         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3696
3697         pool = get_unbound_pool(attrs);
3698         if (!pool)
3699                 return NULL;
3700
3701         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3702         if (!pwq) {
3703                 put_unbound_pool(pool);
3704                 return NULL;
3705         }
3706
3707         init_pwq(pwq, wq, pool);
3708         return pwq;
3709 }
3710
3711 /* undo alloc_unbound_pwq(), used only in the error path */
3712 static void free_unbound_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3713 {
3714         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3715
3716         if (pwq) {
3717                 put_unbound_pool(pwq->pool);
3718                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
3719         }
3720 }
3721
3722 /**
3723  * wq_calc_node_mask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3724  * @attrs: the wq_attrs of interest
3725  * @node: the target NUMA node
3726  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3727  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3728  *
3729  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3730  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3731  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3732  *
3733  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3734  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3735  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3736  * @attrs->cpumask.
3737  *
3738  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3739  * stable.
3740  *
3741  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3742  * %false if equal.
3743  */
3744 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3745                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3746 {
3747         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3748                 goto use_dfl;
3749
3750         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3751         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3752         if (cpu_going_down >= 0)
3753                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3754
3755         if (cpumask_empty(cpumask))
3756                 goto use_dfl;
3757
3758         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3759         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3760         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3761
3762 use_dfl:
3763         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3764         return false;
3765 }
3766
3767 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3768 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3769                                                    int node,
3770                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3771 {
3772         struct pool_workqueue *old_pwq;
3773
3774         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3775
3776         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3777         link_pwq(pwq);
3778
3779         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3780         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3781         return old_pwq;
3782 }
3783
3784 /**
3785  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
3786  * @wq: the target workqueue
3787  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
3788  *
3789  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
3790  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
3791  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
3792  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
3793  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
3794  * back-to-back will stay on its current pwq.
3795  *
3796  * Performs GFP_KERNEL allocations.
3797  *
3798  * Return: 0 on success and -errno on failure.
3799  */
3800 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
3801                           const struct workqueue_attrs *attrs)
3802 {
3803         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3804         struct pool_workqueue **pwq_tbl, *dfl_pwq;
3805         int node, ret;
3806
3807         /* only unbound workqueues can change attributes */
3808         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3809                 return -EINVAL;
3810
3811         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
3812         if (WARN_ON((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs)))
3813                 return -EINVAL;
3814
3815         pwq_tbl = kzalloc(wq_numa_tbl_len * sizeof(pwq_tbl[0]), GFP_KERNEL);
3816         new_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3817         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
3818         if (!pwq_tbl || !new_attrs || !tmp_attrs)
3819                 goto enomem;
3820
3821         /* make a copy of @attrs and sanitize it */
3822         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3823         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3824
3825         /*
3826          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3827          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3828          * pools.
3829          */
3830         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3831
3832         /*
3833          * CPUs should stay stable across pwq creations and installations.
3834          * Pin CPUs, determine the target cpumask for each node and create
3835          * pwqs accordingly.
3836          */
3837         get_online_cpus();
3838
3839         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3840
3841         /*
3842          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3843          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3844          * it even if we don't use it immediately.
3845          */
3846         dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3847         if (!dfl_pwq)
3848                 goto enomem_pwq;
3849
3850         for_each_node(node) {
3851                 if (wq_calc_node_cpumask(attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3852                         pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3853                         if (!pwq_tbl[node])
3854                                 goto enomem_pwq;
3855                 } else {
3856                         dfl_pwq->refcnt++;
3857                         pwq_tbl[node] = dfl_pwq;
3858                 }
3859         }
3860
3861         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3862
3863         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3864         mutex_lock(&wq->mutex);
3865
3866         copy_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs, new_attrs);
3867
3868         /* save the previous pwq and install the new one */
3869         for_each_node(node)
3870                 pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq_tbl[node]);
3871
3872         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3873         link_pwq(dfl_pwq);
3874         swap(wq->dfl_pwq, dfl_pwq);
3875
3876         mutex_unlock(&wq->mutex);
3877
3878         /* put the old pwqs */
3879         for_each_node(node)
3880                 put_pwq_unlocked(pwq_tbl[node]);
3881         put_pwq_unlocked(dfl_pwq);
3882
3883         put_online_cpus();
3884         ret = 0;
3885         /* fall through */
3886 out_free:
3887         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3888         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3889         kfree(pwq_tbl);
3890         return ret;
3891
3892 enomem_pwq:
3893         free_unbound_pwq(dfl_pwq);
3894         for_each_node(node)
3895                 if (pwq_tbl && pwq_tbl[node] != dfl_pwq)
3896                         free_unbound_pwq(pwq_tbl[node]);
3897         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3898         put_online_cpus();
3899 enomem:
3900         ret = -ENOMEM;
3901         goto out_free;
3902 }
3903
3904 /**
3905  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
3906  * @wq: the target workqueue
3907  * @cpu: the CPU coming up or going down
3908  * @online: whether @cpu is coming up or going down
3909  *
3910  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
3911  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
3912  * @wq accordingly.
3913  *
3914  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
3915  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
3916  * correct.
3917  *
3918  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
3919  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
3920  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
3921  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
3922  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
3923  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
3924  * CPU_DOWN_PREPARE.
3925  */
3926 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
3927                                    bool online)
3928 {
3929         int node = cpu_to_node(cpu);
3930         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
3931         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
3932         struct workqueue_attrs *target_attrs;
3933         cpumask_t *cpumask;
3934
3935         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3936
3937         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3938                 return;
3939
3940         /*
3941          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
3942          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
3943          * CPU hotplug exclusion.
3944          */
3945         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
3946         cpumask = target_attrs->cpumask;
3947
3948         mutex_lock(&wq->mutex);
3949         if (wq->unbound_attrs->no_numa)
3950                 goto out_unlock;
3951
3952         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
3953         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
3954
3955         /*
3956          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
3957          * different from wq's, we need to compare it to @pwq's and create
3958          * a new one if they don't match.  If the target cpumask equals
3959          * wq's, the default pwq should be used.
3960          */
3961         if (wq_calc_node_cpumask(wq->unbound_attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
3962                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
3963                         goto out_unlock;
3964         } else {
3965                 goto use_dfl_pwq;
3966         }
3967
3968         mutex_unlock(&wq->mutex);
3969
3970         /* create a new pwq */
3971         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
3972         if (!pwq) {
3973                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
3974                         wq->name);
3975                 mutex_lock(&wq->mutex);
3976                 goto use_dfl_pwq;
3977         }
3978
3979         /*
3980          * Install the new pwq.  As this function is called only from CPU
3981          * hotplug callbacks and applying a new attrs is wrapped with
3982          * get/put_online_cpus(), @wq->unbound_attrs couldn't have changed
3983          * inbetween.
3984          */
3985         mutex_lock(&wq->mutex);
3986         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
3987         goto out_unlock;
3988
3989 use_dfl_pwq:
3990         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3991         get_pwq(wq->dfl_pwq);
3992         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
3993         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
3994 out_unlock:
3995         mutex_unlock(&wq->mutex);
3996         put_pwq_unlocked(old_pwq);
3997 }
3998
3999 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4000 {
4001         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4002         int cpu, ret;
4003
4004         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4005                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4006                 if (!wq->cpu_pwqs)
4007                         return -ENOMEM;
4008
4009                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4010                         struct pool_workqueue *pwq =
4011                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4012                         struct worker_pool *cpu_pools =
4013                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4014
4015                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4016
4017                         mutex_lock(&wq->mutex);
4018                         link_pwq(pwq);
4019                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4020                 }
4021                 return 0;
4022         } else if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4023                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4024                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4025                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4026                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4027                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4028                 return ret;
4029         } else {
4030                 return apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4031         }
4032 }
4033
4034 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4035                                const char *name)
4036 {
4037         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4038
4039         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4040                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4041                         max_active, name, 1, lim);
4042
4043         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4044 }
4045
4046 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
4047                                                unsigned int flags,
4048                                                int max_active,
4049                                                struct lock_class_key *key,
4050                                                const char *lock_name, ...)
4051 {
4052         size_t tbl_size = 0;
4053         va_list args;
4054         struct workqueue_struct *wq;
4055         struct pool_workqueue *pwq;
4056
4057         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4058         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4059                 flags |= WQ_UNBOUND;
4060
4061         /* allocate wq and format name */
4062         if (flags & WQ_UNBOUND)
4063                 tbl_size = wq_numa_tbl_len * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4064
4065         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4066         if (!wq)
4067                 return NULL;
4068
4069         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4070                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4071                 if (!wq->unbound_attrs)
4072                         goto err_free_wq;
4073         }
4074
4075         va_start(args, lock_name);
4076         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4077         va_end(args);
4078
4079         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4080         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4081
4082         /* init wq */
4083         wq->flags = flags;
4084         wq->saved_max_active = max_active;
4085         mutex_init(&wq->mutex);
4086         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4087         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4088         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4089         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4090         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4091
4092         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
4093         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4094
4095         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4096                 goto err_free_wq;
4097
4098         /*
4099          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
4100          * have a rescuer to guarantee forward progress.
4101          */
4102         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM) {
4103                 struct worker *rescuer;
4104
4105                 rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4106                 if (!rescuer)
4107                         goto err_destroy;
4108
4109                 rescuer->rescue_wq = wq;
4110                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
4111                                                wq->name);
4112                 if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4113                         kfree(rescuer);
4114                         goto err_destroy;
4115                 }
4116
4117                 wq->rescuer = rescuer;
4118                 rescuer->task->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
4119                 wake_up_process(rescuer->task);
4120         }
4121
4122         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4123                 goto err_destroy;
4124
4125         /*
4126          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4127          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4128          * list.
4129          */
4130         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4131
4132         mutex_lock(&wq->mutex);
4133         for_each_pwq(pwq, wq)
4134                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4135         mutex_unlock(&wq->mutex);
4136
4137         list_add(&wq->list, &workqueues);
4138
4139         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4140
4141         return wq;
4142
4143 err_free_wq:
4144         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4145         kfree(wq);
4146         return NULL;
4147 err_destroy:
4148         destroy_workqueue(wq);
4149         return NULL;
4150 }
4151 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
4152
4153 /**
4154  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4155  * @wq: target workqueue
4156  *
4157  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4158  */
4159 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4160 {
4161         struct pool_workqueue *pwq;
4162         int node;
4163
4164         /* drain it before proceeding with destruction */
4165         drain_workqueue(wq);
4166
4167         /* sanity checks */
4168         mutex_lock(&wq->mutex);
4169         for_each_pwq(pwq, wq) {
4170                 int i;
4171
4172                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4173                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4174                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4175                                 return;
4176                         }
4177                 }
4178
4179                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4180                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4181                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4182                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4183                         return;
4184                 }
4185         }
4186         mutex_unlock(&wq->mutex);
4187
4188         /*
4189          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4190          * flushing is complete in case freeze races us.
4191          */
4192         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4193         list_del_init(&wq->list);
4194         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4195
4196         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4197
4198         if (wq->rescuer) {
4199                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
4200                 kfree(wq->rescuer);
4201                 wq->rescuer = NULL;
4202         }
4203
4204         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4205                 /*
4206                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4207                  * free the pwqs and wq.
4208                  */
4209                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
4210                 kfree(wq);
4211         } else {
4212                 /*
4213                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4214                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4215                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4216                  */
4217                 for_each_node(node) {
4218                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4219                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4220                         put_pwq_unlocked(pwq);
4221                 }
4222
4223                 /*
4224                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4225                  * put.  Don't access it afterwards.
4226                  */
4227                 pwq = wq->dfl_pwq;
4228                 wq->dfl_pwq = NULL;
4229                 put_pwq_unlocked(pwq);
4230         }
4231 }
4232 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4233
4234 /**
4235  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4236  * @wq: target workqueue
4237  * @max_active: new max_active value.
4238  *
4239  * Set max_active of @wq to @max_active.
4240  *
4241  * CONTEXT:
4242  * Don't call from IRQ context.
4243  */
4244 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4245 {
4246         struct pool_workqueue *pwq;
4247
4248         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4249         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
4250                 return;
4251
4252         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4253
4254         mutex_lock(&wq->mutex);
4255
4256         wq->saved_max_active = max_active;
4257
4258         for_each_pwq(pwq, wq)
4259                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4260
4261         mutex_unlock(&wq->mutex);
4262 }
4263 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4264
4265 /**
4266  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4267  *
4268  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4269  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4270  *
4271  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4272  */
4273 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4274 {
4275         struct worker *worker = current_wq_worker();
4276
4277         return worker && worker->rescue_wq;
4278 }
4279
4280 /**
4281  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4282  * @cpu: CPU in question
4283  * @wq: target workqueue
4284  *
4285  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4286  * no synchronization around this function and the test result is
4287  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4288  *
4289  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4290  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4291  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4292  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4293  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4294  *
4295  * Return:
4296  * %true if congested, %false otherwise.
4297  */
4298 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4299 {
4300         struct pool_workqueue *pwq;
4301         bool ret;
4302
4303         rcu_read_lock_sched();
4304
4305         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4306                 cpu = smp_processor_id();
4307
4308         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4309                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4310         else
4311                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4312
4313         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4314         rcu_read_unlock_sched();
4315
4316         return ret;
4317 }
4318 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4319
4320 /**
4321  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4322  * @work: the work to be tested
4323  *
4324  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4325  * synchronization around this function and the test result is
4326  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4327  *
4328  * Return:
4329  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4330  */
4331 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4332 {
4333         struct worker_pool *pool;
4334         unsigned long flags;
4335         unsigned int ret = 0;
4336
4337         if (work_pending(work))
4338                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4339
4340         local_irq_save(flags);
4341         pool = get_work_pool(work);
4342         if (pool) {
4343                 spin_lock(&pool->lock);
4344                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4345                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4346                 spin_unlock(&pool->lock);
4347         }
4348         local_irq_restore(flags);
4349
4350         return ret;
4351 }
4352 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4353
4354 /**
4355  * set_worker_desc - set description for the current work item
4356  * @fmt: printf-style format string
4357  * @...: arguments for the format string
4358  *
4359  * This function can be called by a running work function to describe what
4360  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4361  * information will be printed out together to help debugging.  The
4362  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4363  */
4364 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4365 {
4366         struct worker *worker = current_wq_worker();
4367         va_list args;
4368
4369         if (worker) {
4370                 va_start(args, fmt);
4371                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4372                 va_end(args);
4373                 worker->desc_valid = true;
4374         }
4375 }
4376
4377 /**
4378  * print_worker_info - print out worker information and description
4379  * @log_lvl: the log level to use when printing
4380  * @task: target task
4381  *
4382  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4383  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4384  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4385  *
4386  * This function can be safely called on any task as long as the
4387  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4388  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4389  */
4390 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4391 {
4392         work_func_t *fn = NULL;
4393         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4394         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4395         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4396         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4397         bool desc_valid = false;
4398         struct worker *worker;
4399
4400         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4401                 return;
4402
4403         /*
4404          * This function is called without any synchronization and @task
4405          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4406          */
4407         worker = probe_kthread_data(task);
4408
4409         /*
4410          * Carefully copy the associated workqueue's workfn and name.  Keep
4411          * the original last '\0' in case the original contains garbage.
4412          */
4413         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4414         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4415         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4416         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4417
4418         /* copy worker description */
4419         probe_kernel_read(&desc_valid, &worker->desc_valid, sizeof(desc_valid));
4420         if (desc_valid)
4421                 probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4422
4423         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4424                 printk("%sWorkqueue: %s %pf", log_lvl, name, fn);
4425                 if (desc[0])
4426                         pr_cont(" (%s)", desc);
4427                 pr_cont("\n");
4428         }
4429 }
4430
4431 /*
4432  * CPU hotplug.
4433  *
4434  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4435  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4436  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4437  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4438  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4439  * blocked draining impractical.
4440  *
4441  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4442  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4443  * cpu comes back online.
4444  */
4445
4446 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
4447 {
4448         int cpu = smp_processor_id();
4449         struct worker_pool *pool;
4450         struct worker *worker;
4451
4452         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4453                 mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4454                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4455
4456                 /*
4457                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4458                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4459                  * except for the ones which are still executing works from
4460                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4461                  * this, they may become diasporas.
4462                  */
4463                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4464                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4465
4466                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4467
4468                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4469                 mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4470
4471                 /*
4472                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4473                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4474                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4475                  * from other cpus.
4476                  */
4477                 schedule();
4478
4479                 /*
4480                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4481                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4482                  * and keep_working() are always true as long as the
4483                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4484                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4485                  * are served by workers tied to the pool.
4486                  */
4487                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4488
4489                 /*
4490                  * With concurrency management just turned off, a busy
4491                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4492                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4493                  */
4494                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4495                 wake_up_worker(pool);
4496                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4497         }
4498 }
4499
4500 /**
4501  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4502  * @pool: pool of interest
4503  *
4504  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4505  */
4506 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4507 {
4508         struct worker *worker;
4509
4510         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4511
4512         /*
4513          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4514          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4515          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinty
4516          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4517          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4518          */
4519         for_each_pool_worker(worker, pool)
4520                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4521                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4522
4523         spin_lock_irq(&pool->lock);
4524         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4525
4526         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4527                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4528
4529                 /*
4530                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4531                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4532                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4533                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4534                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4535                  * be bound before @pool->lock is released.
4536                  */
4537                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4538                         wake_up_process(worker->task);
4539
4540                 /*
4541                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4542                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4543                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4544                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4545                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4546                  * concurrency management.  Note that when or whether
4547                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4548                  *
4549                  * ACCESS_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4550                  * tested without holding any lock in
4551                  * wq_worker_waking_up().  Without it, NOT_RUNNING test may
4552                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4553                  * management operations.
4554                  */
4555                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4556                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4557                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4558                 ACCESS_ONCE(worker->flags) = worker_flags;
4559         }
4560
4561         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4562 }
4563
4564 /**
4565  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4566  * @pool: unbound pool of interest
4567  * @cpu: the CPU which is coming up
4568  *
4569  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4570  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4571  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4572  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4573  */
4574 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4575 {
4576         static cpumask_t cpumask;
4577         struct worker *worker;
4578
4579         lockdep_assert_held(&pool->attach_mutex);
4580
4581         /* is @cpu allowed for @pool? */
4582         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4583                 return;
4584
4585         /* is @cpu the only online CPU? */
4586         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
4587         if (cpumask_weight(&cpumask) != 1)
4588                 return;
4589
4590         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
4591         for_each_pool_worker(worker, pool)
4592                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4593                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4594 }
4595
4596 /*
4597  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
4598  * This will be registered high priority CPU notifier.
4599  */
4600 static int workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
4601                                                unsigned long action,
4602                                                void *hcpu)
4603 {
4604         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4605         struct worker_pool *pool;
4606         struct workqueue_struct *wq;
4607         int pi;
4608
4609         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4610         case CPU_UP_PREPARE:
4611                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4612                         if (pool->nr_workers)
4613                                 continue;
4614                         if (create_and_start_worker(pool) < 0)
4615                                 return NOTIFY_BAD;
4616                 }
4617                 break;
4618
4619         case CPU_DOWN_FAILED:
4620         case CPU_ONLINE:
4621                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4622
4623                 for_each_pool(pool, pi) {
4624                         mutex_lock(&pool->attach_mutex);
4625
4626                         if (pool->cpu == cpu) {
4627                                 rebind_workers(pool);
4628                         } else if (pool->cpu < 0) {
4629                                 restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
4630                         }
4631
4632                         mutex_unlock(&pool->attach_mutex);
4633                 }
4634
4635                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4636                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4637                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
4638
4639                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4640                 break;
4641         }
4642         return NOTIFY_OK;
4643 }
4644
4645 /*
4646  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
4647  * This will be registered as low priority CPU notifier.
4648  */
4649 static int workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
4650                                                  unsigned long action,
4651                                                  void *hcpu)
4652 {
4653         int cpu = (unsigned long)hcpu;
4654         struct work_struct unbind_work;
4655         struct workqueue_struct *wq;
4656
4657         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4658         case CPU_DOWN_PREPARE:
4659                 /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
4660                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
4661                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
4662
4663                 /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
4664                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4665                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
4666                         wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
4667                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4668
4669                 /* wait for per-cpu unbinding to finish */
4670                 flush_work(&unbind_work);
4671                 destroy_work_on_stack(&unbind_work);
4672                 break;
4673         }
4674         return NOTIFY_OK;
4675 }
4676
4677 #ifdef CONFIG_SMP
4678
4679 struct work_for_cpu {
4680         struct work_struct work;
4681         long (*fn)(void *);
4682         void *arg;
4683         long ret;
4684 };
4685
4686 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
4687 {
4688         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
4689
4690         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
4691 }
4692
4693 /**
4694  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
4695  * @cpu: the cpu to run on
4696  * @fn: the function to run
4697  * @arg: the function arg
4698  *
4699  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
4700  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
4701  *
4702  * Return: The value @fn returns.
4703  */
4704 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
4705 {
4706         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
4707
4708         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
4709         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
4710         flush_work(&wfc.work);
4711         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
4712         return wfc.ret;
4713 }
4714 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
4715 #endif /* CONFIG_SMP */
4716
4717 #ifdef CONFIG_FREEZER
4718
4719 /**
4720  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
4721  *
4722  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
4723  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
4724  * pool->worklist.
4725  *
4726  * CONTEXT:
4727  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4728  */
4729 void freeze_workqueues_begin(void)
4730 {
4731         struct workqueue_struct *wq;
4732         struct pool_workqueue *pwq;
4733
4734         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4735
4736         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
4737         workqueue_freezing = true;
4738
4739         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4740                 mutex_lock(&wq->mutex);
4741                 for_each_pwq(pwq, wq)
4742                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4743                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4744         }
4745
4746         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4747 }
4748
4749 /**
4750  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
4751  *
4752  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
4753  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
4754  *
4755  * CONTEXT:
4756  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
4757  *
4758  * Return:
4759  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
4760  * is complete.
4761  */
4762 bool freeze_workqueues_busy(void)
4763 {
4764         bool busy = false;
4765         struct workqueue_struct *wq;
4766         struct pool_workqueue *pwq;
4767
4768         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4769
4770         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
4771
4772         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4773                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
4774                         continue;
4775                 /*
4776                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
4777                  * to peek without lock.
4778                  */
4779                 rcu_read_lock_sched();
4780                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4781                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
4782                         if (pwq->nr_active) {
4783                                 busy = true;
4784                                 rcu_read_unlock_sched();
4785                                 goto out_unlock;
4786                         }
4787                 }
4788                 rcu_read_unlock_sched();
4789         }
4790 out_unlock:
4791         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4792         return busy;
4793 }
4794
4795 /**
4796  * thaw_workqueues - thaw workqueues
4797  *
4798  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
4799  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
4800  *
4801  * CONTEXT:
4802  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
4803  */
4804 void thaw_workqueues(void)
4805 {
4806         struct workqueue_struct *wq;
4807         struct pool_workqueue *pwq;
4808
4809         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4810
4811         if (!workqueue_freezing)
4812                 goto out_unlock;
4813
4814         workqueue_freezing = false;
4815
4816         /* restore max_active and repopulate worklist */
4817         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
4818                 mutex_lock(&wq->mutex);
4819                 for_each_pwq(pwq, wq)
4820                         pwq_adjust_max_active(pwq);
4821                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4822         }
4823
4824 out_unlock:
4825         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4826 }
4827 #endif /* CONFIG_FREEZER */
4828
4829 static void __init wq_numa_init(void)
4830 {
4831         cpumask_var_t *tbl;
4832         int node, cpu;
4833
4834         /* determine NUMA pwq table len - highest node id + 1 */
4835         for_each_node(node)
4836                 wq_numa_tbl_len = max(wq_numa_tbl_len, node + 1);
4837
4838         if (num_possible_nodes() <= 1)
4839                 return;
4840
4841         if (wq_disable_numa) {
4842                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
4843                 return;
4844         }
4845
4846         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL);
4847         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
4848
4849         /*
4850          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
4851          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
4852          * fully initialized by now.
4853          */
4854         tbl = kzalloc(wq_numa_tbl_len * sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
4855         BUG_ON(!tbl);
4856
4857         for_each_node(node)
4858                 BUG_ON(!alloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
4859                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
4860
4861         for_each_possible_cpu(cpu) {
4862                 node = cpu_to_node(cpu);
4863                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
4864                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
4865                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
4866                         return;
4867                 }
4868                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
4869         }
4870
4871         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
4872         wq_numa_enabled = true;
4873 }
4874
4875 static int __init init_workqueues(void)
4876 {
4877         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
4878         int i, cpu;
4879
4880         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
4881
4882         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
4883
4884         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
4885         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
4886
4887         wq_numa_init();
4888
4889         /* initialize CPU pools */
4890         for_each_possible_cpu(cpu) {
4891                 struct worker_pool *pool;
4892
4893                 i = 0;
4894                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4895                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
4896                         pool->cpu = cpu;
4897                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
4898                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
4899                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
4900
4901                         /* alloc pool ID */
4902                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4903                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
4904                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4905                 }
4906         }
4907
4908         /* create the initial worker */
4909         for_each_online_cpu(cpu) {
4910                 struct worker_pool *pool;
4911
4912                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4913                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4914                         BUG_ON(create_and_start_worker(pool) < 0);
4915                 }
4916         }
4917
4918         /* create default unbound and ordered wq attrs */
4919         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
4920                 struct workqueue_attrs *attrs;
4921
4922                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
4923                 attrs->nice = std_nice[i];
4924                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
4925
4926                 /*
4927                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
4928                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
4929                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
4930                  */
4931                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs(GFP_KERNEL)));
4932                 attrs->nice = std_nice[i];
4933                 attrs->no_numa = true;
4934                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
4935         }
4936
4937         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
4938         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
4939         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
4940         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
4941                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
4942         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
4943                                               WQ_FREEZABLE, 0);
4944         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
4945                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
4946         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
4947                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
4948                                               0);
4949         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
4950                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
4951                !system_power_efficient_wq ||
4952                !system_freezable_power_efficient_wq);
4953         return 0;
4954 }
4955 early_initcall(init_workqueues);