cavium: switch from 'pci_' to 'dma_' API
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.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 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53 #include <linux/kvm_para.h>
54
55 #include "workqueue_internal.h"
56
57 enum {
58         /*
59          * worker_pool flags
60          *
61          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
62          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
63          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
64          * is in effect.
65          *
66          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
67          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
68          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
69          *
70          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
71          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
72          * worker_attach_to_pool() is in progress.
73          */
74         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
75         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
76
77         /* worker flags */
78         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
79         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
80         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
81         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
82         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
83         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
84
85         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
86                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
87
88         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
89
90         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
91         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
92
93         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
94         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
95
96         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
97                                                 /* call for help after 10ms
98                                                    (min two ticks) */
99         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
100         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
101
102         /*
103          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
104          * all cpus.  Give MIN_NICE.
105          */
106         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
108
109         WQ_NAME_LEN             = 24,
110 };
111
112 /*
113  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
114  *
115  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
116  *    everyone else.
117  *
118  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
119  *    only be modified and accessed from the local cpu.
120  *
121  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
122  *
123  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
124  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
125  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
126  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
127  *
128  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
129  *
130  * PL: wq_pool_mutex protected.
131  *
132  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
133  *
134  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
135  *
136  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
137  *      RCU for reads.
138  *
139  * WQ: wq->mutex protected.
140  *
141  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
142  *
143  * MD: wq_mayday_lock protected.
144  */
145
146 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
147
148 struct worker_pool {
149         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
150         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
151         int                     node;           /* I: the associated node ID */
152         int                     id;             /* I: pool ID */
153         unsigned int            flags;          /* X: flags */
154
155         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
156
157         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
158
159         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
160         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
161
162         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
163         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
164         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
165
166         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
167         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
168                                                 /* L: hash of busy workers */
169
170         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
171         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
172         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
173
174         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
175
176         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
177         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
178         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
179
180         /*
181          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
182          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
183          * cacheline.
184          */
185         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
186
187         /*
188          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
189          * from get_work_pool().
190          */
191         struct rcu_head         rcu;
192 } ____cacheline_aligned_in_smp;
193
194 /*
195  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
196  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
197  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
198  * number of flag bits.
199  */
200 struct pool_workqueue {
201         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
202         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
203         int                     work_color;     /* L: current color */
204         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
205         int                     refcnt;         /* L: reference count */
206         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
207                                                 /* L: nr of in_flight works */
208         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
209         int                     max_active;     /* L: max active works */
210         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
211         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
212         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
213
214         /*
215          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
216          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
217          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
218          * determined without grabbing wq->mutex.
219          */
220         struct work_struct      unbound_release_work;
221         struct rcu_head         rcu;
222 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
223
224 /*
225  * Structure used to wait for workqueue flush.
226  */
227 struct wq_flusher {
228         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
229         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
230         struct completion       done;           /* flush completion */
231 };
232
233 struct wq_device;
234
235 /*
236  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
237  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
238  */
239 struct workqueue_struct {
240         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
241         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
242
243         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
244         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
245         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
246         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
247         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
248         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
249         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
250
251         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
252         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
253
254         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
255         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
256
257         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
258         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
259
260 #ifdef CONFIG_SYSFS
261         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
262 #endif
263 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
264         char                    *lock_name;
265         struct lock_class_key   key;
266         struct lockdep_map      lockdep_map;
267 #endif
268         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
269
270         /*
271          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
272          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
273          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
274          */
275         struct rcu_head         rcu;
276
277         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
278         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
279         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
280         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
281 };
282
283 static struct kmem_cache *pwq_cache;
284
285 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
286                                         /* possible CPUs of each node */
287
288 static bool wq_disable_numa;
289 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
290
291 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
292 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
293 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
294
295 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
296
297 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
298
299 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
300 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
301
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
303 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
304 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
305 /* wait for manager to go away */
306 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
307
308 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
309 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
310
311 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
312 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
313
314 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
315 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
316
317 /*
318  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
319  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
320  * to uncover usages which depend on it.
321  */
322 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
323 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
324 #else
325 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
326 #endif
327 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
328
329 /* the per-cpu worker pools */
330 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
331
332 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
333
334 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
335 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
336
337 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
338 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
339
340 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
341 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
342
343 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
344 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
345 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
347 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
349 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
351 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
353 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
355 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
356 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
357
358 static int worker_thread(void *__worker);
359 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
360 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
361
362 #define CREATE_TRACE_POINTS
363 #include <trace/events/workqueue.h>
364
365 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
366         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
367                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
368                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
369
370 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
371         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
372                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
373                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
374                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
375
376 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
377         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
378              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
379              (pool)++)
380
381 /**
382  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
383  * @pool: iteration cursor
384  * @pi: integer used for iteration
385  *
386  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
387  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
388  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
389  *
390  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
391  * ignored.
392  */
393 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
394         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
395                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
396                 else
397
398 /**
399  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
400  * @worker: iteration cursor
401  * @pool: worker_pool to iterate workers of
402  *
403  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
404  *
405  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
406  * ignored.
407  */
408 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
409         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
410                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
411                 else
412
413 /**
414  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
415  * @pwq: iteration cursor
416  * @wq: the target workqueue
417  *
418  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
419  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
420  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
421  *
422  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
423  * ignored.
424  */
425 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
426         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
427                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
428
429 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
430
431 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
432
433 static void *work_debug_hint(void *addr)
434 {
435         return ((struct work_struct *) addr)->func;
436 }
437
438 static bool work_is_static_object(void *addr)
439 {
440         struct work_struct *work = addr;
441
442         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
443 }
444
445 /*
446  * fixup_init is called when:
447  * - an active object is initialized
448  */
449 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
450 {
451         struct work_struct *work = addr;
452
453         switch (state) {
454         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
455                 cancel_work_sync(work);
456                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
457                 return true;
458         default:
459                 return false;
460         }
461 }
462
463 /*
464  * fixup_free is called when:
465  * - an active object is freed
466  */
467 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
468 {
469         struct work_struct *work = addr;
470
471         switch (state) {
472         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
473                 cancel_work_sync(work);
474                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
475                 return true;
476         default:
477                 return false;
478         }
479 }
480
481 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
482         .name           = "work_struct",
483         .debug_hint     = work_debug_hint,
484         .is_static_object = work_is_static_object,
485         .fixup_init     = work_fixup_init,
486         .fixup_free     = work_fixup_free,
487 };
488
489 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
490 {
491         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
492 }
493
494 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
495 {
496         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
497 }
498
499 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
500 {
501         if (onstack)
502                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
503         else
504                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
507
508 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
509 {
510         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
513
514 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
515 {
516         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
517         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
518 }
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
520
521 #else
522 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
523 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
524 #endif
525
526 /**
527  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
528  * @pool: the pool pointer of interest
529  *
530  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
531  * successfully, -errno on failure.
532  */
533 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
534 {
535         int ret;
536
537         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
538
539         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
540                         GFP_KERNEL);
541         if (ret >= 0) {
542                 pool->id = ret;
543                 return 0;
544         }
545         return ret;
546 }
547
548 /**
549  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
550  * @wq: the target workqueue
551  * @node: the node ID
552  *
553  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
554  * read locked.
555  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
556  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
557  *
558  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
559  */
560 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
561                                                   int node)
562 {
563         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
564
565         /*
566          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
567          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
568          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
569          * happens, this workaround can be removed.
570          */
571         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
572                 return wq->dfl_pwq;
573
574         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
575 }
576
577 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
578 {
579         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
580 }
581
582 static int get_work_color(struct work_struct *work)
583 {
584         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
585                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
586 }
587
588 static int work_next_color(int color)
589 {
590         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
591 }
592
593 /*
594  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
595  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
596  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
597  *
598  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
599  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
600  * work->data.  These functions should only be called while the work is
601  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
602  *
603  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
604  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
605  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
606  * available only while the work item is queued.
607  *
608  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
609  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
610  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
611  * try to steal the PENDING bit.
612  */
613 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
614                                  unsigned long flags)
615 {
616         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
617         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
618 }
619
620 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
621                          unsigned long extra_flags)
622 {
623         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
624                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
625 }
626
627 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
628                                            int pool_id)
629 {
630         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
631                       WORK_STRUCT_PENDING);
632 }
633
634 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
635                                             int pool_id)
636 {
637         /*
638          * The following wmb is paired with the implied mb in
639          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
640          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
641          * owner.
642          */
643         smp_wmb();
644         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
645         /*
646          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
647          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
648          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
649          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
650          * the same @work.  E.g. consider this case:
651          *
652          *   CPU#0                         CPU#1
653          *   ----------------------------  --------------------------------
654          *
655          * 1  STORE event_indicated
656          * 2  queue_work_on() {
657          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
658          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
659          * 5                                 set_work_data() # clear bit
660          * 6                                 smp_mb()
661          * 7                               work->current_func() {
662          * 8                                  LOAD event_indicated
663          *                                 }
664          *
665          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
666          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
667          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
668          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
669          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
670          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
671          * before actual STORE.
672          */
673         smp_mb();
674 }
675
676 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
677 {
678         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
679         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
680 }
681
682 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
683 {
684         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
685
686         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
687                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
688         else
689                 return NULL;
690 }
691
692 /**
693  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
694  * @work: the work item of interest
695  *
696  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
697  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
698  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
699  *
700  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
701  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
702  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
703  * returned pool is and stays online.
704  *
705  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
706  */
707 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
708 {
709         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
710         int pool_id;
711
712         assert_rcu_or_pool_mutex();
713
714         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
715                 return ((struct pool_workqueue *)
716                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
717
718         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
719         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
720                 return NULL;
721
722         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
723 }
724
725 /**
726  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
727  * @work: the work item of interest
728  *
729  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
730  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
731  */
732 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
733 {
734         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
735
736         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
737                 return ((struct pool_workqueue *)
738                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
739
740         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
741 }
742
743 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
744 {
745         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
746
747         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
748         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
749 }
750
751 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
752 {
753         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
754
755         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
756 }
757
758 /*
759  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
760  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
761  * they're being called with pool->lock held.
762  */
763
764 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
765 {
766         return !atomic_read(&pool->nr_running);
767 }
768
769 /*
770  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
771  * running workers.
772  *
773  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
774  * function will always return %true for unbound pools as long as the
775  * worklist isn't empty.
776  */
777 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
778 {
779         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
780 }
781
782 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
783 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
784 {
785         return pool->nr_idle;
786 }
787
788 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
789 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
790 {
791         return !list_empty(&pool->worklist) &&
792                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
793 }
794
795 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
796 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
797 {
798         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
799 }
800
801 /* Do we have too many workers and should some go away? */
802 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
803 {
804         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
805         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
806         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
807
808         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
809 }
810
811 /*
812  * Wake up functions.
813  */
814
815 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
816 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
817 {
818         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
819                 return NULL;
820
821         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
822 }
823
824 /**
825  * wake_up_worker - wake up an idle worker
826  * @pool: worker pool to wake worker from
827  *
828  * Wake up the first idle worker of @pool.
829  *
830  * CONTEXT:
831  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
832  */
833 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
834 {
835         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
836
837         if (likely(worker))
838                 wake_up_process(worker->task);
839 }
840
841 /**
842  * wq_worker_running - a worker is running again
843  * @task: task waking up
844  *
845  * This function is called when a worker returns from schedule()
846  */
847 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
848 {
849         struct worker *worker = kthread_data(task);
850
851         if (!worker->sleeping)
852                 return;
853         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
854                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
855         worker->sleeping = 0;
856 }
857
858 /**
859  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
860  * @task: task going to sleep
861  *
862  * This function is called from schedule() when a busy worker is
863  * going to sleep. Preemption needs to be disabled to protect ->sleeping
864  * assignment.
865  */
866 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
867 {
868         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
869         struct worker_pool *pool;
870
871         /*
872          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
873          * workers, also reach here, let's not access anything before
874          * checking NOT_RUNNING.
875          */
876         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
877                 return;
878
879         pool = worker->pool;
880
881         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
882         if (worker->sleeping)
883                 return;
884
885         worker->sleeping = 1;
886         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
887
888         /*
889          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
890          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
891          * Please read comment there.
892          *
893          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
894          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
895          * disabled, which in turn means that none else could be
896          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
897          * lock is safe.
898          */
899         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
900             !list_empty(&pool->worklist)) {
901                 next = first_idle_worker(pool);
902                 if (next)
903                         wake_up_process(next->task);
904         }
905         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
906 }
907
908 /**
909  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
910  * @task: Task to retrieve last work function of.
911  *
912  * Determine the last function a worker executed. This is called from
913  * the scheduler to get a worker's last known identity.
914  *
915  * CONTEXT:
916  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
917  *
918  * This function is called during schedule() when a kworker is going
919  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
920  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
921  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
922  *
923  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
924  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
925  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
926  * is guaranteed to not be processing any works.
927  *
928  * Return:
929  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
930  * hasn't executed any work yet.
931  */
932 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
933 {
934         struct worker *worker = kthread_data(task);
935
936         return worker->last_func;
937 }
938
939 /**
940  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
941  * @worker: self
942  * @flags: flags to set
943  *
944  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
945  *
946  * CONTEXT:
947  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
948  */
949 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
950 {
951         struct worker_pool *pool = worker->pool;
952
953         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
954
955         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
956         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
957             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
958                 atomic_dec(&pool->nr_running);
959         }
960
961         worker->flags |= flags;
962 }
963
964 /**
965  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
966  * @worker: self
967  * @flags: flags to clear
968  *
969  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
970  *
971  * CONTEXT:
972  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
973  */
974 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
975 {
976         struct worker_pool *pool = worker->pool;
977         unsigned int oflags = worker->flags;
978
979         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
980
981         worker->flags &= ~flags;
982
983         /*
984          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
985          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
986          * of multiple flags, not a single flag.
987          */
988         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
989                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
990                         atomic_inc(&pool->nr_running);
991 }
992
993 /**
994  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
995  * @pool: pool of interest
996  * @work: work to find worker for
997  *
998  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
999  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1000  * to match, its current execution should match the address of @work and
1001  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1002  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1003  * being executed.
1004  *
1005  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1006  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1007  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1008  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1009  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1010  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1011  *
1012  * This function checks the work item address and work function to avoid
1013  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1014  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1015  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1016  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1017  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1018  *
1019  * CONTEXT:
1020  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1021  *
1022  * Return:
1023  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1024  * otherwise.
1025  */
1026 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1027                                                  struct work_struct *work)
1028 {
1029         struct worker *worker;
1030
1031         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1032                                (unsigned long)work)
1033                 if (worker->current_work == work &&
1034                     worker->current_func == work->func)
1035                         return worker;
1036
1037         return NULL;
1038 }
1039
1040 /**
1041  * move_linked_works - move linked works to a list
1042  * @work: start of series of works to be scheduled
1043  * @head: target list to append @work to
1044  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1045  *
1046  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1047  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1048  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1049  *
1050  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1051  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1052  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1053  *
1054  * CONTEXT:
1055  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1056  */
1057 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1058                               struct work_struct **nextp)
1059 {
1060         struct work_struct *n;
1061
1062         /*
1063          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1064          * use NULL for list head.
1065          */
1066         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1067                 list_move_tail(&work->entry, head);
1068                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1069                         break;
1070         }
1071
1072         /*
1073          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1074          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1075          * needs to be updated.
1076          */
1077         if (nextp)
1078                 *nextp = n;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1083  * @pwq: pool_workqueue to get
1084  *
1085  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1086  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1087  */
1088 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1089 {
1090         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1091         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1092         pwq->refcnt++;
1093 }
1094
1095 /**
1096  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1097  * @pwq: pool_workqueue to put
1098  *
1099  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1100  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1101  */
1102 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1103 {
1104         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1105         if (likely(--pwq->refcnt))
1106                 return;
1107         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1108                 return;
1109         /*
1110          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1111          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1112          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1113          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1114          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1115          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1116          */
1117         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1118 }
1119
1120 /**
1121  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1122  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1123  *
1124  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1125  */
1126 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1127 {
1128         if (pwq) {
1129                 /*
1130                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1131                  * following lock operations are safe.
1132                  */
1133                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1134                 put_pwq(pwq);
1135                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1136         }
1137 }
1138
1139 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1140 {
1141         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1142
1143         trace_workqueue_activate_work(work);
1144         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1145                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1146         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1147         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1148         pwq->nr_active++;
1149 }
1150
1151 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1152 {
1153         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1154                                                     struct work_struct, entry);
1155
1156         pwq_activate_delayed_work(work);
1157 }
1158
1159 /**
1160  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1161  * @pwq: pwq of interest
1162  * @color: color of work which left the queue
1163  *
1164  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1165  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1166  *
1167  * CONTEXT:
1168  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1169  */
1170 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1171 {
1172         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1173         if (color == WORK_NO_COLOR)
1174                 goto out_put;
1175
1176         pwq->nr_in_flight[color]--;
1177
1178         pwq->nr_active--;
1179         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1180                 /* one down, submit a delayed one */
1181                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1182                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1183         }
1184
1185         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1186         if (likely(pwq->flush_color != color))
1187                 goto out_put;
1188
1189         /* are there still in-flight works? */
1190         if (pwq->nr_in_flight[color])
1191                 goto out_put;
1192
1193         /* this pwq is done, clear flush_color */
1194         pwq->flush_color = -1;
1195
1196         /*
1197          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1198          * will handle the rest.
1199          */
1200         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1201                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1202 out_put:
1203         put_pwq(pwq);
1204 }
1205
1206 /**
1207  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1208  * @work: work item to steal
1209  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1210  * @flags: place to store irq state
1211  *
1212  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1213  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1214  *
1215  * Return:
1216  *
1217  *  ========    ================================================================
1218  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1219  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1220  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1221  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1222  *              for arbitrarily long
1223  *  ========    ================================================================
1224  *
1225  * Note:
1226  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1227  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1228  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1229  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1230  *
1231  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1232  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1233  *
1234  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1235  */
1236 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1237                                unsigned long *flags)
1238 {
1239         struct worker_pool *pool;
1240         struct pool_workqueue *pwq;
1241
1242         local_irq_save(*flags);
1243
1244         /* try to steal the timer if it exists */
1245         if (is_dwork) {
1246                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1247
1248                 /*
1249                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1250                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1251                  * running on the local CPU.
1252                  */
1253                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1254                         return 1;
1255         }
1256
1257         /* try to claim PENDING the normal way */
1258         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1259                 return 0;
1260
1261         rcu_read_lock();
1262         /*
1263          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1264          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1265          */
1266         pool = get_work_pool(work);
1267         if (!pool)
1268                 goto fail;
1269
1270         raw_spin_lock(&pool->lock);
1271         /*
1272          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1273          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1274          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1275          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1276          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1277          * item is currently queued on that pool.
1278          */
1279         pwq = get_work_pwq(work);
1280         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1281                 debug_work_deactivate(work);
1282
1283                 /*
1284                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1285                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1286                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1287                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1288                  * item is activated before grabbing.
1289                  */
1290                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1291                         pwq_activate_delayed_work(work);
1292
1293                 list_del_init(&work->entry);
1294                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1295
1296                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1297                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1298
1299                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1300                 rcu_read_unlock();
1301                 return 1;
1302         }
1303         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1304 fail:
1305         rcu_read_unlock();
1306         local_irq_restore(*flags);
1307         if (work_is_canceling(work))
1308                 return -ENOENT;
1309         cpu_relax();
1310         return -EAGAIN;
1311 }
1312
1313 /**
1314  * insert_work - insert a work into a pool
1315  * @pwq: pwq @work belongs to
1316  * @work: work to insert
1317  * @head: insertion point
1318  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1319  *
1320  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1321  * work_struct flags.
1322  *
1323  * CONTEXT:
1324  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1325  */
1326 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1327                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1328 {
1329         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1330
1331         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
1332         kasan_record_aux_stack(work);
1333
1334         /* we own @work, set data and link */
1335         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1336         list_add_tail(&work->entry, head);
1337         get_pwq(pwq);
1338
1339         /*
1340          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1341          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1342          * around lazily while there are works to be processed.
1343          */
1344         smp_mb();
1345
1346         if (__need_more_worker(pool))
1347                 wake_up_worker(pool);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1352  * same workqueue.
1353  */
1354 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1355 {
1356         struct worker *worker;
1357
1358         worker = current_wq_worker();
1359         /*
1360          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1361          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1362          */
1363         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1368  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1369  * avoid perturbing sensitive tasks.
1370  */
1371 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1372 {
1373         static bool printed_dbg_warning;
1374         int new_cpu;
1375
1376         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1377                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1378                         return cpu;
1379         } else if (!printed_dbg_warning) {
1380                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1381                 printed_dbg_warning = true;
1382         }
1383
1384         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1385                 return cpu;
1386
1387         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1388         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1389         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1390                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1391                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1392                         return cpu;
1393         }
1394         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1395
1396         return new_cpu;
1397 }
1398
1399 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1400                          struct work_struct *work)
1401 {
1402         struct pool_workqueue *pwq;
1403         struct worker_pool *last_pool;
1404         struct list_head *worklist;
1405         unsigned int work_flags;
1406         unsigned int req_cpu = cpu;
1407
1408         /*
1409          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1410          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1411          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1412          * happen with IRQ disabled.
1413          */
1414         lockdep_assert_irqs_disabled();
1415
1416
1417         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1418         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1419             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1420                 return;
1421         rcu_read_lock();
1422 retry:
1423         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1424         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1425                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1426                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1427                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1428         } else {
1429                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1430                         cpu = raw_smp_processor_id();
1431                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1432         }
1433
1434         /*
1435          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1436          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1437          * pool to guarantee non-reentrancy.
1438          */
1439         last_pool = get_work_pool(work);
1440         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1441                 struct worker *worker;
1442
1443                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1444
1445                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1446
1447                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1448                         pwq = worker->current_pwq;
1449                 } else {
1450                         /* meh... not running there, queue here */
1451                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1452                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1453                 }
1454         } else {
1455                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1456         }
1457
1458         /*
1459          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1460          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1461          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1462          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1463          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1464          * make forward-progress.
1465          */
1466         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1467                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1468                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1469                         cpu_relax();
1470                         goto retry;
1471                 }
1472                 /* oops */
1473                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1474                           wq->name, cpu);
1475         }
1476
1477         /* pwq determined, queue */
1478         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1479
1480         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1481                 goto out;
1482
1483         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1484         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1485
1486         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1487                 trace_workqueue_activate_work(work);
1488                 pwq->nr_active++;
1489                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1490                 if (list_empty(worklist))
1491                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1492         } else {
1493                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1494                 worklist = &pwq->delayed_works;
1495         }
1496
1497         debug_work_activate(work);
1498         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1499
1500 out:
1501         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1502         rcu_read_unlock();
1503 }
1504
1505 /**
1506  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1507  * @cpu: CPU number to execute work on
1508  * @wq: workqueue to use
1509  * @work: work to queue
1510  *
1511  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1512  * can't go away.
1513  *
1514  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1515  */
1516 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1517                    struct work_struct *work)
1518 {
1519         bool ret = false;
1520         unsigned long flags;
1521
1522         local_irq_save(flags);
1523
1524         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1525                 __queue_work(cpu, wq, work);
1526                 ret = true;
1527         }
1528
1529         local_irq_restore(flags);
1530         return ret;
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1533
1534 /**
1535  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1536  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1537  *
1538  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1539  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1540  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1541  * available CPU if we need to schedule this work.
1542  */
1543 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1544 {
1545         int cpu;
1546
1547         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1548         if (!wq_numa_enabled)
1549                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1550
1551         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1552         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1553                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1554
1555         /* Use local node/cpu if we are already there */
1556         cpu = raw_smp_processor_id();
1557         if (node == cpu_to_node(cpu))
1558                 return cpu;
1559
1560         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1561         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1562
1563         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1564         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1565 }
1566
1567 /**
1568  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1569  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1570  * @wq: workqueue to use
1571  * @work: work to queue
1572  *
1573  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1574  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1575  * NUMA node.
1576  *
1577  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1578  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1579  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1580  *
1581  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1582  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1583  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1584  *
1585  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1586  */
1587 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1588                      struct work_struct *work)
1589 {
1590         unsigned long flags;
1591         bool ret = false;
1592
1593         /*
1594          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1595          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1596          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1597          *
1598          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1599          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1600          * some round robin type logic.
1601          */
1602         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1603
1604         local_irq_save(flags);
1605
1606         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1607                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1608
1609                 __queue_work(cpu, wq, work);
1610                 ret = true;
1611         }
1612
1613         local_irq_restore(flags);
1614         return ret;
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1617
1618 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1619 {
1620         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1621
1622         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1623         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1624 }
1625 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1626
1627 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1628                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1629 {
1630         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1631         struct work_struct *work = &dwork->work;
1632
1633         WARN_ON_ONCE(!wq);
1634         WARN_ON_FUNCTION_MISMATCH(timer->function, delayed_work_timer_fn);
1635         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1636         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1637
1638         /*
1639          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1640          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1641          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1642          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1643          */
1644         if (!delay) {
1645                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1646                 return;
1647         }
1648
1649         dwork->wq = wq;
1650         dwork->cpu = cpu;
1651         timer->expires = jiffies + delay;
1652
1653         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1654                 add_timer_on(timer, cpu);
1655         else
1656                 add_timer(timer);
1657 }
1658
1659 /**
1660  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1661  * @cpu: CPU number to execute work on
1662  * @wq: workqueue to use
1663  * @dwork: work to queue
1664  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1665  *
1666  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1667  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1668  * execution.
1669  */
1670 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1671                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1672 {
1673         struct work_struct *work = &dwork->work;
1674         bool ret = false;
1675         unsigned long flags;
1676
1677         /* read the comment in __queue_work() */
1678         local_irq_save(flags);
1679
1680         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1681                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1682                 ret = true;
1683         }
1684
1685         local_irq_restore(flags);
1686         return ret;
1687 }
1688 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1689
1690 /**
1691  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1692  * @cpu: CPU number to execute work on
1693  * @wq: workqueue to use
1694  * @dwork: work to queue
1695  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1696  *
1697  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1698  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1699  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1700  * current state.
1701  *
1702  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1703  * pending and its timer was modified.
1704  *
1705  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1706  * See try_to_grab_pending() for details.
1707  */
1708 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1709                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1710 {
1711         unsigned long flags;
1712         int ret;
1713
1714         do {
1715                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1716         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1717
1718         if (likely(ret >= 0)) {
1719                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1720                 local_irq_restore(flags);
1721         }
1722
1723         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1724         return ret;
1725 }
1726 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1727
1728 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1729 {
1730         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1731
1732         /* read the comment in __queue_work() */
1733         local_irq_disable();
1734         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1735         local_irq_enable();
1736 }
1737
1738 /**
1739  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1740  * @wq: workqueue to use
1741  * @rwork: work to queue
1742  *
1743  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1744  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1745  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1746  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1747  */
1748 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1749 {
1750         struct work_struct *work = &rwork->work;
1751
1752         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1753                 rwork->wq = wq;
1754                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1755                 return true;
1756         }
1757
1758         return false;
1759 }
1760 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1761
1762 /**
1763  * worker_enter_idle - enter idle state
1764  * @worker: worker which is entering idle state
1765  *
1766  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1767  * necessary.
1768  *
1769  * LOCKING:
1770  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1771  */
1772 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1773 {
1774         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1775
1776         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1777             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1778                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1779                 return;
1780
1781         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1782         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1783         pool->nr_idle++;
1784         worker->last_active = jiffies;
1785
1786         /* idle_list is LIFO */
1787         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1788
1789         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1790                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1791
1792         /*
1793          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1794          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1795          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1796          * unbind is not in progress.
1797          */
1798         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1799                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1800                      atomic_read(&pool->nr_running));
1801 }
1802
1803 /**
1804  * worker_leave_idle - leave idle state
1805  * @worker: worker which is leaving idle state
1806  *
1807  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1808  *
1809  * LOCKING:
1810  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1811  */
1812 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1813 {
1814         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1815
1816         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1817                 return;
1818         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1819         pool->nr_idle--;
1820         list_del_init(&worker->entry);
1821 }
1822
1823 static struct worker *alloc_worker(int node)
1824 {
1825         struct worker *worker;
1826
1827         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1828         if (worker) {
1829                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1830                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1831                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1832                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1833                 worker->flags = WORKER_PREP;
1834         }
1835         return worker;
1836 }
1837
1838 /**
1839  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1840  * @worker: worker to be attached
1841  * @pool: the target pool
1842  *
1843  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1844  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1845  * cpu-[un]hotplugs.
1846  */
1847 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1848                                    struct worker_pool *pool)
1849 {
1850         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1851
1852         /*
1853          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1854          * stable across this function.  See the comments above the flag
1855          * definition for details.
1856          */
1857         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1858                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1859         else
1860                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
1861
1862         if (worker->rescue_wq)
1863                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1864
1865         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1866         worker->pool = pool;
1867
1868         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1869 }
1870
1871 /**
1872  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1873  * @worker: worker which is attached to its pool
1874  *
1875  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1876  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1877  * other reference to the pool.
1878  */
1879 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1880 {
1881         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1882         struct completion *detach_completion = NULL;
1883
1884         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1885
1886         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
1887         list_del(&worker->node);
1888         worker->pool = NULL;
1889
1890         if (list_empty(&pool->workers))
1891                 detach_completion = pool->detach_completion;
1892         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1893
1894         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1895         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1896
1897         if (detach_completion)
1898                 complete(detach_completion);
1899 }
1900
1901 /**
1902  * create_worker - create a new workqueue worker
1903  * @pool: pool the new worker will belong to
1904  *
1905  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1906  *
1907  * CONTEXT:
1908  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1909  *
1910  * Return:
1911  * Pointer to the newly created worker.
1912  */
1913 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1914 {
1915         struct worker *worker = NULL;
1916         int id = -1;
1917         char id_buf[16];
1918
1919         /* ID is needed to determine kthread name */
1920         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1921         if (id < 0)
1922                 goto fail;
1923
1924         worker = alloc_worker(pool->node);
1925         if (!worker)
1926                 goto fail;
1927
1928         worker->id = id;
1929
1930         if (pool->cpu >= 0)
1931                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1932                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1933         else
1934                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1935
1936         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1937                                               "kworker/%s", id_buf);
1938         if (IS_ERR(worker->task))
1939                 goto fail;
1940
1941         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1942         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1943
1944         /* successful, attach the worker to the pool */
1945         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1946
1947         /* start the newly created worker */
1948         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1949         worker->pool->nr_workers++;
1950         worker_enter_idle(worker);
1951         wake_up_process(worker->task);
1952         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1953
1954         return worker;
1955
1956 fail:
1957         if (id >= 0)
1958                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1959         kfree(worker);
1960         return NULL;
1961 }
1962
1963 /**
1964  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1965  * @worker: worker to be destroyed
1966  *
1967  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1968  * be idle.
1969  *
1970  * CONTEXT:
1971  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1972  */
1973 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1974 {
1975         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1976
1977         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1978
1979         /* sanity check frenzy */
1980         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1981             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1982             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1983                 return;
1984
1985         pool->nr_workers--;
1986         pool->nr_idle--;
1987
1988         list_del_init(&worker->entry);
1989         worker->flags |= WORKER_DIE;
1990         wake_up_process(worker->task);
1991 }
1992
1993 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1994 {
1995         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1996
1997         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1998
1999         while (too_many_workers(pool)) {
2000                 struct worker *worker;
2001                 unsigned long expires;
2002
2003                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2004                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2005                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2006
2007                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2008                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2009                         break;
2010                 }
2011
2012                 destroy_worker(worker);
2013         }
2014
2015         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2016 }
2017
2018 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2019 {
2020         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2021         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2022
2023         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2024
2025         if (!wq->rescuer)
2026                 return;
2027
2028         /* mayday mayday mayday */
2029         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2030                 /*
2031                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2032                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2033                  * rescuer is done with it.
2034                  */
2035                 get_pwq(pwq);
2036                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2037                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2038         }
2039 }
2040
2041 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2042 {
2043         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2044         struct work_struct *work;
2045
2046         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2047         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2048
2049         if (need_to_create_worker(pool)) {
2050                 /*
2051                  * We've been trying to create a new worker but
2052                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2053                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2054                  * rescuers.
2055                  */
2056                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2057                         send_mayday(work);
2058         }
2059
2060         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2061         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2062
2063         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2064 }
2065
2066 /**
2067  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2068  * @pool: pool to create a new worker for
2069  *
2070  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2071  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2072  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2073  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2074  * possible allocation deadlock.
2075  *
2076  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2077  * may_start_working() %true.
2078  *
2079  * LOCKING:
2080  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2081  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2082  * manager.
2083  */
2084 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2085 __releases(&pool->lock)
2086 __acquires(&pool->lock)
2087 {
2088 restart:
2089         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2090
2091         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2092         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2093
2094         while (true) {
2095                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2096                         break;
2097
2098                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2099
2100                 if (!need_to_create_worker(pool))
2101                         break;
2102         }
2103
2104         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2105         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2106         /*
2107          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2108          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2109          * already become busy.
2110          */
2111         if (need_to_create_worker(pool))
2112                 goto restart;
2113 }
2114
2115 /**
2116  * manage_workers - manage worker pool
2117  * @worker: self
2118  *
2119  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2120  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2121  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2122  *
2123  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2124  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2125  * and may_start_working() is true.
2126  *
2127  * CONTEXT:
2128  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2129  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2130  *
2131  * Return:
2132  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2133  * start processing works, %true if management function was performed and
2134  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2135  * no longer be true.
2136  */
2137 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2138 {
2139         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2140
2141         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2142                 return false;
2143
2144         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2145         pool->manager = worker;
2146
2147         maybe_create_worker(pool);
2148
2149         pool->manager = NULL;
2150         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2151         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2152         return true;
2153 }
2154
2155 /**
2156  * process_one_work - process single work
2157  * @worker: self
2158  * @work: work to process
2159  *
2160  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2161  * process a single work including synchronization against and
2162  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2163  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2164  * call this function to process a work.
2165  *
2166  * CONTEXT:
2167  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2168  */
2169 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2170 __releases(&pool->lock)
2171 __acquires(&pool->lock)
2172 {
2173         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2174         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2175         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2176         int work_color;
2177         struct worker *collision;
2178 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2179         /*
2180          * It is permissible to free the struct work_struct from
2181          * inside the function that is called from it, this we need to
2182          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2183          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2184          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2185          */
2186         struct lockdep_map lockdep_map;
2187
2188         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2189 #endif
2190         /* ensure we're on the correct CPU */
2191         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2192                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2193
2194         /*
2195          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2196          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2197          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2198          * currently executing one.
2199          */
2200         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2201         if (unlikely(collision)) {
2202                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2203                 return;
2204         }
2205
2206         /* claim and dequeue */
2207         debug_work_deactivate(work);
2208         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2209         worker->current_work = work;
2210         worker->current_func = work->func;
2211         worker->current_pwq = pwq;
2212         work_color = get_work_color(work);
2213
2214         /*
2215          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2216          * overridden through set_worker_desc().
2217          */
2218         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2219
2220         list_del_init(&work->entry);
2221
2222         /*
2223          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2224          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2225          * of concurrency management and the next code block will chain
2226          * execution of the pending work items.
2227          */
2228         if (unlikely(cpu_intensive))
2229                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2230
2231         /*
2232          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2233          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2234          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2235          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2236          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2237          */
2238         if (need_more_worker(pool))
2239                 wake_up_worker(pool);
2240
2241         /*
2242          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2243          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2244          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2245          * disabled.
2246          */
2247         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2248
2249         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2250
2251         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2252         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2253         /*
2254          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2255          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2256          *
2257          * However, that would result in:
2258          *
2259          *   A(W1)
2260          *   WFC(C)
2261          *              A(W1)
2262          *              C(C)
2263          *
2264          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2265          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2266          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2267          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2268          * these locks.
2269          *
2270          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2271          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2272          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2273          */
2274         lockdep_invariant_state(true);
2275         trace_workqueue_execute_start(work);
2276         worker->current_func(work);
2277         /*
2278          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2279          * point will only record its address.
2280          */
2281         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2282         lock_map_release(&lockdep_map);
2283         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2284
2285         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2286                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2287                        "     last function: %ps\n",
2288                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2289                        worker->current_func);
2290                 debug_show_held_locks(current);
2291                 dump_stack();
2292         }
2293
2294         /*
2295          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2296          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2297          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2298          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2299          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2300          * the same condition doesn't freeze RCU.
2301          */
2302         cond_resched();
2303
2304         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2305
2306         /* clear cpu intensive status */
2307         if (unlikely(cpu_intensive))
2308                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2309
2310         /* tag the worker for identification in schedule() */
2311         worker->last_func = worker->current_func;
2312
2313         /* we're done with it, release */
2314         hash_del(&worker->hentry);
2315         worker->current_work = NULL;
2316         worker->current_func = NULL;
2317         worker->current_pwq = NULL;
2318         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2319 }
2320
2321 /**
2322  * process_scheduled_works - process scheduled works
2323  * @worker: self
2324  *
2325  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2326  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2327  * fetches a work from the top and executes it.
2328  *
2329  * CONTEXT:
2330  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2331  * multiple times.
2332  */
2333 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2334 {
2335         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2336                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2337                                                 struct work_struct, entry);
2338                 process_one_work(worker, work);
2339         }
2340 }
2341
2342 static void set_pf_worker(bool val)
2343 {
2344         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2345         if (val)
2346                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2347         else
2348                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2349         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2350 }
2351
2352 /**
2353  * worker_thread - the worker thread function
2354  * @__worker: self
2355  *
2356  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2357  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2358  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2359  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2360  * will be explained in rescuer_thread().
2361  *
2362  * Return: 0
2363  */
2364 static int worker_thread(void *__worker)
2365 {
2366         struct worker *worker = __worker;
2367         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2368
2369         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2370         set_pf_worker(true);
2371 woke_up:
2372         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2373
2374         /* am I supposed to die? */
2375         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2376                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2377                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2378                 set_pf_worker(false);
2379
2380                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2381                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2382                 worker_detach_from_pool(worker);
2383                 kfree(worker);
2384                 return 0;
2385         }
2386
2387         worker_leave_idle(worker);
2388 recheck:
2389         /* no more worker necessary? */
2390         if (!need_more_worker(pool))
2391                 goto sleep;
2392
2393         /* do we need to manage? */
2394         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2395                 goto recheck;
2396
2397         /*
2398          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2399          * preparing to process a work or actually processing it.
2400          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2401          */
2402         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2403
2404         /*
2405          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2406          * worker or that someone else has already assumed the manager
2407          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2408          * management if applicable and concurrency management is restored
2409          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2410          */
2411         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2412
2413         do {
2414                 struct work_struct *work =
2415                         list_first_entry(&pool->worklist,
2416                                          struct work_struct, entry);
2417
2418                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2419
2420                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2421                         /* optimization path, not strictly necessary */
2422                         process_one_work(worker, work);
2423                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2424                                 process_scheduled_works(worker);
2425                 } else {
2426                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2427                         process_scheduled_works(worker);
2428                 }
2429         } while (keep_working(pool));
2430
2431         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2432 sleep:
2433         /*
2434          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2435          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2436          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2437          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2438          * event.
2439          */
2440         worker_enter_idle(worker);
2441         __set_current_state(TASK_IDLE);
2442         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2443         schedule();
2444         goto woke_up;
2445 }
2446
2447 /**
2448  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2449  * @__rescuer: self
2450  *
2451  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2452  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2453  *
2454  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2455  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2456  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2457  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2458  * the problem rescuer solves.
2459  *
2460  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2461  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2462  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2463  *
2464  * This should happen rarely.
2465  *
2466  * Return: 0
2467  */
2468 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2469 {
2470         struct worker *rescuer = __rescuer;
2471         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2472         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2473         bool should_stop;
2474
2475         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2476
2477         /*
2478          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2479          * doesn't participate in concurrency management.
2480          */
2481         set_pf_worker(true);
2482 repeat:
2483         set_current_state(TASK_IDLE);
2484
2485         /*
2486          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2487          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2488          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2489          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2490          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2491          * list is always empty on exit.
2492          */
2493         should_stop = kthread_should_stop();
2494
2495         /* see whether any pwq is asking for help */
2496         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2497
2498         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2499                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2500                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2501                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2502                 struct work_struct *work, *n;
2503                 bool first = true;
2504
2505                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2506                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2507
2508                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2509
2510                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2511
2512                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2513
2514                 /*
2515                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2516                  * process'em.
2517                  */
2518                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2519                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2520                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2521                                 if (first)
2522                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2523                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2524                         }
2525                         first = false;
2526                 }
2527
2528                 if (!list_empty(scheduled)) {
2529                         process_scheduled_works(rescuer);
2530
2531                         /*
2532                          * The above execution of rescued work items could
2533                          * have created more to rescue through
2534                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2535                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2536                          * that such back-to-back work items, which may be
2537                          * being used to relieve memory pressure, don't
2538                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2539                          */
2540                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2541                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2542                                 /*
2543                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2544                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2545                                  */
2546                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2547                                         get_pwq(pwq);
2548                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2549                                 }
2550                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2551                         }
2552                 }
2553
2554                 /*
2555                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2556                  * go away while we're still attached to it.
2557                  */
2558                 put_pwq(pwq);
2559
2560                 /*
2561                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2562                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2563                  * and stalling the execution.
2564                  */
2565                 if (need_more_worker(pool))
2566                         wake_up_worker(pool);
2567
2568                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2569
2570                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2571
2572                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2573         }
2574
2575         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2576
2577         if (should_stop) {
2578                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2579                 set_pf_worker(false);
2580                 return 0;
2581         }
2582
2583         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2584         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2585         schedule();
2586         goto repeat;
2587 }
2588
2589 /**
2590  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2591  * @target_wq: workqueue being flushed
2592  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2593  *
2594  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2595  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2596  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2597  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2598  * a deadlock.
2599  */
2600 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2601                                    struct work_struct *target_work)
2602 {
2603         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2604         struct worker *worker;
2605
2606         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2607                 return;
2608
2609         worker = current_wq_worker();
2610
2611         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2612                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2613                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2614         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2615                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2616                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2617                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2618                   target_wq->name, target_func);
2619 }
2620
2621 struct wq_barrier {
2622         struct work_struct      work;
2623         struct completion       done;
2624         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2625 };
2626
2627 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2628 {
2629         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2630         complete(&barr->done);
2631 }
2632
2633 /**
2634  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2635  * @pwq: pwq to insert barrier into
2636  * @barr: wq_barrier to insert
2637  * @target: target work to attach @barr to
2638  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2639  *
2640  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2641  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2642  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2643  * cpu.
2644  *
2645  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2646  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2647  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2648  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2649  * after a work with LINKED flag set.
2650  *
2651  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2652  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2653  *
2654  * CONTEXT:
2655  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2656  */
2657 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2658                               struct wq_barrier *barr,
2659                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2660 {
2661         struct list_head *head;
2662         unsigned int linked = 0;
2663
2664         /*
2665          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2666          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2667          * checks and call back into the fixup functions where we
2668          * might deadlock.
2669          */
2670         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2671         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2672
2673         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2674
2675         barr->task = current;
2676
2677         /*
2678          * If @target is currently being executed, schedule the
2679          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2680          */
2681         if (worker)
2682                 head = worker->scheduled.next;
2683         else {
2684                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2685
2686                 head = target->entry.next;
2687                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2688                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2689                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2690         }
2691
2692         debug_work_activate(&barr->work);
2693         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2694                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2695 }
2696
2697 /**
2698  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2699  * @wq: workqueue being flushed
2700  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2701  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2702  *
2703  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2704  *
2705  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2706  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2707  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2708  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2709  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2710  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2711  *
2712  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2713  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2714  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2715  * is returned.
2716  *
2717  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2718  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2719  * advanced to @work_color.
2720  *
2721  * CONTEXT:
2722  * mutex_lock(wq->mutex).
2723  *
2724  * Return:
2725  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2726  * otherwise.
2727  */
2728 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2729                                       int flush_color, int work_color)
2730 {
2731         bool wait = false;
2732         struct pool_workqueue *pwq;
2733
2734         if (flush_color >= 0) {
2735                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2736                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2737         }
2738
2739         for_each_pwq(pwq, wq) {
2740                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2741
2742                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2743
2744                 if (flush_color >= 0) {
2745                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2746
2747                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2748                                 pwq->flush_color = flush_color;
2749                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2750                                 wait = true;
2751                         }
2752                 }
2753
2754                 if (work_color >= 0) {
2755                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2756                         pwq->work_color = work_color;
2757                 }
2758
2759                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2760         }
2761
2762         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2763                 complete(&wq->first_flusher->done);
2764
2765         return wait;
2766 }
2767
2768 /**
2769  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2770  * @wq: workqueue to flush
2771  *
2772  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2773  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2774  */
2775 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2776 {
2777         struct wq_flusher this_flusher = {
2778                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2779                 .flush_color = -1,
2780                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2781         };
2782         int next_color;
2783
2784         if (WARN_ON(!wq_online))
2785                 return;
2786
2787         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2788         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2789
2790         mutex_lock(&wq->mutex);
2791
2792         /*
2793          * Start-to-wait phase
2794          */
2795         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2796
2797         if (next_color != wq->flush_color) {
2798                 /*
2799                  * Color space is not full.  The current work_color
2800                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2801                  * by one.
2802                  */
2803                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2804                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2805                 wq->work_color = next_color;
2806
2807                 if (!wq->first_flusher) {
2808                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2809                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2810
2811                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2812
2813                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2814                                                        wq->work_color)) {
2815                                 /* nothing to flush, done */
2816                                 wq->flush_color = next_color;
2817                                 wq->first_flusher = NULL;
2818                                 goto out_unlock;
2819                         }
2820                 } else {
2821                         /* wait in queue */
2822                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2823                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2824                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2825                 }
2826         } else {
2827                 /*
2828                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2829                  * The next flush completion will assign us
2830                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2831                  */
2832                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2833         }
2834
2835         check_flush_dependency(wq, NULL);
2836
2837         mutex_unlock(&wq->mutex);
2838
2839         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2840
2841         /*
2842          * Wake-up-and-cascade phase
2843          *
2844          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2845          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2846          */
2847         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2848                 return;
2849
2850         mutex_lock(&wq->mutex);
2851
2852         /* we might have raced, check again with mutex held */
2853         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2854                 goto out_unlock;
2855
2856         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2857
2858         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2859         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2860
2861         while (true) {
2862                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2863
2864                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2865                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2866                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2867                                 break;
2868                         list_del_init(&next->list);
2869                         complete(&next->done);
2870                 }
2871
2872                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2873                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2874
2875                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2876                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2877
2878                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2879                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2880                         /*
2881                          * Assign the same color to all overflowed
2882                          * flushers, advance work_color and append to
2883                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2884                          * phase for these overflowed flushers.
2885                          */
2886                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2887                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2888
2889                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2890
2891                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2892                                               &wq->flusher_queue);
2893                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2894                 }
2895
2896                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2897                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2898                         break;
2899                 }
2900
2901                 /*
2902                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2903                  * the new first flusher and arm pwqs.
2904                  */
2905                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2906                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2907
2908                 list_del_init(&next->list);
2909                 wq->first_flusher = next;
2910
2911                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2912                         break;
2913
2914                 /*
2915                  * Meh... this color is already done, clear first
2916                  * flusher and repeat cascading.
2917                  */
2918                 wq->first_flusher = NULL;
2919         }
2920
2921 out_unlock:
2922         mutex_unlock(&wq->mutex);
2923 }
2924 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2925
2926 /**
2927  * drain_workqueue - drain a workqueue
2928  * @wq: workqueue to drain
2929  *
2930  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2931  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2932  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2933  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2934  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2935  * takes too long.
2936  */
2937 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2938 {
2939         unsigned int flush_cnt = 0;
2940         struct pool_workqueue *pwq;
2941
2942         /*
2943          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2944          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2945          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2946          */
2947         mutex_lock(&wq->mutex);
2948         if (!wq->nr_drainers++)
2949                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2950         mutex_unlock(&wq->mutex);
2951 reflush:
2952         flush_workqueue(wq);
2953
2954         mutex_lock(&wq->mutex);
2955
2956         for_each_pwq(pwq, wq) {
2957                 bool drained;
2958
2959                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2960                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2961                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2962
2963                 if (drained)
2964                         continue;
2965
2966                 if (++flush_cnt == 10 ||
2967                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2968                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
2969                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
2970
2971                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2972                 goto reflush;
2973         }
2974
2975         if (!--wq->nr_drainers)
2976                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2977         mutex_unlock(&wq->mutex);
2978 }
2979 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2980
2981 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2982                              bool from_cancel)
2983 {
2984         struct worker *worker = NULL;
2985         struct worker_pool *pool;
2986         struct pool_workqueue *pwq;
2987
2988         might_sleep();
2989
2990         rcu_read_lock();
2991         pool = get_work_pool(work);
2992         if (!pool) {
2993                 rcu_read_unlock();
2994                 return false;
2995         }
2996
2997         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2998         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2999         pwq = get_work_pwq(work);
3000         if (pwq) {
3001                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3002                         goto already_gone;
3003         } else {
3004                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3005                 if (!worker)
3006                         goto already_gone;
3007                 pwq = worker->current_pwq;
3008         }
3009
3010         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3011
3012         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3013         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3014
3015         /*
3016          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3017          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3018          *
3019          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3020          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3021          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3022          * forward progress.
3023          */
3024         if (!from_cancel &&
3025             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3026                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3027                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3028         }
3029         rcu_read_unlock();
3030         return true;
3031 already_gone:
3032         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3033         rcu_read_unlock();
3034         return false;
3035 }
3036
3037 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3038 {
3039         struct wq_barrier barr;
3040
3041         if (WARN_ON(!wq_online))
3042                 return false;
3043
3044         if (WARN_ON(!work->func))
3045                 return false;
3046
3047         if (!from_cancel) {
3048                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3049                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3050         }
3051
3052         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3053                 wait_for_completion(&barr.done);
3054                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3055                 return true;
3056         } else {
3057                 return false;
3058         }
3059 }
3060
3061 /**
3062  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3063  * @work: the work to flush
3064  *
3065  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3066  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3067  *
3068  * Return:
3069  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3070  * %false if it was already idle.
3071  */
3072 bool flush_work(struct work_struct *work)
3073 {
3074         return __flush_work(work, false);
3075 }
3076 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3077
3078 struct cwt_wait {
3079         wait_queue_entry_t              wait;
3080         struct work_struct      *work;
3081 };
3082
3083 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3084 {
3085         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3086
3087         if (cwait->work != key)
3088                 return 0;
3089         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3090 }
3091
3092 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3093 {
3094         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3095         unsigned long flags;
3096         int ret;
3097
3098         do {
3099                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3100                 /*
3101                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3102                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3103                  * because we may get scheduled between @work's completion
3104                  * and the other canceling task resuming and clearing
3105                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3106                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3107                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3108                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3109                  * we're hogging the CPU.
3110                  *
3111                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3112                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3113                  * wake function which matches @work along with exclusive
3114                  * wait and wakeup.
3115                  */
3116                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3117                         struct cwt_wait cwait;
3118
3119                         init_wait(&cwait.wait);
3120                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3121                         cwait.work = work;
3122
3123                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3124                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3125                         if (work_is_canceling(work))
3126                                 schedule();
3127                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3128                 }
3129         } while (unlikely(ret < 0));
3130
3131         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3132         mark_work_canceling(work);
3133         local_irq_restore(flags);
3134
3135         /*
3136          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3137          * isn't executing.
3138          */
3139         if (wq_online)
3140                 __flush_work(work, true);
3141
3142         clear_work_data(work);
3143
3144         /*
3145          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3146          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3147          * visible there.
3148          */
3149         smp_mb();
3150         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3151                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3152
3153         return ret;
3154 }
3155
3156 /**
3157  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3158  * @work: the work to cancel
3159  *
3160  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3161  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3162  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3163  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3164  *
3165  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3166  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3167  *
3168  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3169  * queued can't be destroyed before this function returns.
3170  *
3171  * Return:
3172  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3173  */
3174 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3175 {
3176         return __cancel_work_timer(work, false);
3177 }
3178 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3179
3180 /**
3181  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3182  * @dwork: the delayed work to flush
3183  *
3184  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3185  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3186  * considers the last queueing instance of @dwork.
3187  *
3188  * Return:
3189  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3190  * %false if it was already idle.
3191  */
3192 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3193 {
3194         local_irq_disable();
3195         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3196                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3197         local_irq_enable();
3198         return flush_work(&dwork->work);
3199 }
3200 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3201
3202 /**
3203  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3204  * @rwork: the rcu work to flush
3205  *
3206  * Return:
3207  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3208  * %false if it was already idle.
3209  */
3210 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3211 {
3212         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3213                 rcu_barrier();
3214                 flush_work(&rwork->work);
3215                 return true;
3216         } else {
3217                 return flush_work(&rwork->work);
3218         }
3219 }
3220 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3221
3222 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3223 {
3224         unsigned long flags;
3225         int ret;
3226
3227         do {
3228                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3229         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3230
3231         if (unlikely(ret < 0))
3232                 return false;
3233
3234         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3235         local_irq_restore(flags);
3236         return ret;
3237 }
3238
3239 /**
3240  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3241  * @dwork: delayed_work to cancel
3242  *
3243  * Kill off a pending delayed_work.
3244  *
3245  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3246  * pending.
3247  *
3248  * Note:
3249  * The work callback function may still be running on return, unless
3250  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3251  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3252  *
3253  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3254  */
3255 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3256 {
3257         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3258 }
3259 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3260
3261 /**
3262  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3263  * @dwork: the delayed work cancel
3264  *
3265  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3266  *
3267  * Return:
3268  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3269  */
3270 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3271 {
3272         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3273 }
3274 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3275
3276 /**
3277  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3278  * @func: the function to call
3279  *
3280  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3281  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3282  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3283  *
3284  * Return:
3285  * 0 on success, -errno on failure.
3286  */
3287 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3288 {
3289         int cpu;
3290         struct work_struct __percpu *works;
3291
3292         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3293         if (!works)
3294                 return -ENOMEM;
3295
3296         get_online_cpus();
3297
3298         for_each_online_cpu(cpu) {
3299                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3300
3301                 INIT_WORK(work, func);
3302                 schedule_work_on(cpu, work);
3303         }
3304
3305         for_each_online_cpu(cpu)
3306                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3307
3308         put_online_cpus();
3309         free_percpu(works);
3310         return 0;
3311 }
3312
3313 /**
3314  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3315  * @fn:         the function to execute
3316  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3317  *              be available when the work executes)
3318  *
3319  * Executes the function immediately if process context is available,
3320  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3321  *
3322  * Return:      0 - function was executed
3323  *              1 - function was scheduled for execution
3324  */
3325 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3326 {
3327         if (!in_interrupt()) {
3328                 fn(&ew->work);
3329                 return 0;
3330         }
3331
3332         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3333         schedule_work(&ew->work);
3334
3335         return 1;
3336 }
3337 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3338
3339 /**
3340  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3341  * @attrs: workqueue_attrs to free
3342  *
3343  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3344  */
3345 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3346 {
3347         if (attrs) {
3348                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3349                 kfree(attrs);
3350         }
3351 }
3352
3353 /**
3354  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3355  *
3356  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3357  * return it.
3358  *
3359  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3360  */
3361 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3362 {
3363         struct workqueue_attrs *attrs;
3364
3365         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3366         if (!attrs)
3367                 goto fail;
3368         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3369                 goto fail;
3370
3371         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3372         return attrs;
3373 fail:
3374         free_workqueue_attrs(attrs);
3375         return NULL;
3376 }
3377
3378 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3379                                  const struct workqueue_attrs *from)
3380 {
3381         to->nice = from->nice;
3382         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3383         /*
3384          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3385          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3386          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3387          */
3388         to->no_numa = from->no_numa;
3389 }
3390
3391 /* hash value of the content of @attr */
3392 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3393 {
3394         u32 hash = 0;
3395
3396         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3397         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3398                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3399         return hash;
3400 }
3401
3402 /* content equality test */
3403 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3404                           const struct workqueue_attrs *b)
3405 {
3406         if (a->nice != b->nice)
3407                 return false;
3408         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3409                 return false;
3410         return true;
3411 }
3412
3413 /**
3414  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3415  * @pool: worker_pool to initialize
3416  *
3417  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3418  *
3419  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3420  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3421  * on @pool safely to release it.
3422  */
3423 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3424 {
3425         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3426         pool->id = -1;
3427         pool->cpu = -1;
3428         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3429         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3430         pool->watchdog_ts = jiffies;
3431         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3432         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3433         hash_init(pool->busy_hash);
3434
3435         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3436
3437         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3438
3439         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3440
3441         ida_init(&pool->worker_ida);
3442         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3443         pool->refcnt = 1;
3444
3445         /* shouldn't fail above this point */
3446         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3447         if (!pool->attrs)
3448                 return -ENOMEM;
3449         return 0;
3450 }
3451
3452 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3453 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3454 {
3455         char *lock_name;
3456
3457         lockdep_register_key(&wq->key);
3458         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3459         if (!lock_name)
3460                 lock_name = wq->name;
3461
3462         wq->lock_name = lock_name;
3463         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3464 }
3465
3466 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3467 {
3468         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3469 }
3470
3471 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3472 {
3473         if (wq->lock_name != wq->name)
3474                 kfree(wq->lock_name);
3475 }
3476 #else
3477 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3478 {
3479 }
3480
3481 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3482 {
3483 }
3484
3485 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3486 {
3487 }
3488 #endif
3489
3490 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3491 {
3492         struct workqueue_struct *wq =
3493                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3494
3495         wq_free_lockdep(wq);
3496
3497         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3498                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3499         else
3500                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3501
3502         kfree(wq);
3503 }
3504
3505 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3506 {
3507         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3508
3509         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3510         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3511         kfree(pool);
3512 }
3513
3514 /* This returns with the lock held on success (pool manager is inactive). */
3515 static bool wq_manager_inactive(struct worker_pool *pool)
3516 {
3517         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3518
3519         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE) {
3520                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3521                 return false;
3522         }
3523         return true;
3524 }
3525
3526 /**
3527  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3528  * @pool: worker_pool to put
3529  *
3530  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3531  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3532  * and this function should be able to release pools which went through,
3533  * successfully or not, init_worker_pool().
3534  *
3535  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3536  */
3537 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3538 {
3539         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3540         struct worker *worker;
3541
3542         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3543
3544         if (--pool->refcnt)
3545                 return;
3546
3547         /* sanity checks */
3548         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3549             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3550                 return;
3551
3552         /* release id and unhash */
3553         if (pool->id >= 0)
3554                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3555         hash_del(&pool->hash_node);
3556
3557         /*
3558          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3559          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3560          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3561          * Because of how wq_manager_inactive() works, we will hold the
3562          * spinlock after a successful wait.
3563          */
3564         rcuwait_wait_event(&manager_wait, wq_manager_inactive(pool),
3565                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3566         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3567
3568         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3569                 destroy_worker(worker);
3570         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3571         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3572
3573         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3574         if (!list_empty(&pool->workers))
3575                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3576         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3577
3578         if (pool->detach_completion)
3579                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3580
3581         /* shut down the timers */
3582         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3583         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3584
3585         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3586         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3587 }
3588
3589 /**
3590  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3591  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3592  *
3593  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3594  * reference count and return it.  If there already is a matching
3595  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3596  * create a new one.
3597  *
3598  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3599  *
3600  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3601  * On failure, %NULL.
3602  */
3603 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3604 {
3605         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3606         struct worker_pool *pool;
3607         int node;
3608         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3609
3610         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3611
3612         /* do we already have a matching pool? */
3613         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3614                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3615                         pool->refcnt++;
3616                         return pool;
3617                 }
3618         }
3619
3620         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3621         if (wq_numa_enabled) {
3622                 for_each_node(node) {
3623                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3624                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3625                                 target_node = node;
3626                                 break;
3627                         }
3628                 }
3629         }
3630
3631         /* nope, create a new one */
3632         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3633         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3634                 goto fail;
3635
3636         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3637         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3638         pool->node = target_node;
3639
3640         /*
3641          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3642          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3643          */
3644         pool->attrs->no_numa = false;
3645
3646         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3647                 goto fail;
3648
3649         /* create and start the initial worker */
3650         if (wq_online && !create_worker(pool))
3651                 goto fail;
3652
3653         /* install */
3654         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3655
3656         return pool;
3657 fail:
3658         if (pool)
3659                 put_unbound_pool(pool);
3660         return NULL;
3661 }
3662
3663 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3664 {
3665         kmem_cache_free(pwq_cache,
3666                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3671  * and needs to be destroyed.
3672  */
3673 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3674 {
3675         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3676                                                   unbound_release_work);
3677         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3678         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3679         bool is_last = false;
3680
3681         /*
3682          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3683          * @wq, and @wq is invalid to access.
3684          */
3685         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
3686                 if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3687                         return;
3688
3689                 mutex_lock(&wq->mutex);
3690                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3691                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3692                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3693         }
3694
3695         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3696         put_unbound_pool(pool);
3697         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3698
3699         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3700
3701         /*
3702          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3703          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3704          */
3705         if (is_last) {
3706                 wq_unregister_lockdep(wq);
3707                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3708         }
3709 }
3710
3711 /**
3712  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3713  * @pwq: target pool_workqueue
3714  *
3715  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3716  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3717  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3718  */
3719 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3720 {
3721         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3722         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3723         unsigned long flags;
3724
3725         /* for @wq->saved_max_active */
3726         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3727
3728         /* fast exit for non-freezable wqs */
3729         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3730                 return;
3731
3732         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3733         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3734
3735         /*
3736          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3737          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3738          * is updated and visible.
3739          */
3740         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3741                 bool kick = false;
3742
3743                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3744
3745                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3746                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3747                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3748                         kick = true;
3749                 }
3750
3751                 /*
3752                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3753                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3754                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3755                  * let's kick iff work items were activated.
3756                  */
3757                 if (kick)
3758                         wake_up_worker(pwq->pool);
3759         } else {
3760                 pwq->max_active = 0;
3761         }
3762
3763         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3764 }
3765
3766 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3767 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3768                      struct worker_pool *pool)
3769 {
3770         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3771
3772         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3773
3774         pwq->pool = pool;
3775         pwq->wq = wq;
3776         pwq->flush_color = -1;
3777         pwq->refcnt = 1;
3778         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3779         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3780         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3781         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3782 }
3783
3784 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3785 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3786 {
3787         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3788
3789         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3790
3791         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3792         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3793                 return;
3794
3795         /* set the matching work_color */
3796         pwq->work_color = wq->work_color;
3797
3798         /* sync max_active to the current setting */
3799         pwq_adjust_max_active(pwq);
3800
3801         /* link in @pwq */
3802         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3803 }
3804
3805 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3806 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3807                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3808 {
3809         struct worker_pool *pool;
3810         struct pool_workqueue *pwq;
3811
3812         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3813
3814         pool = get_unbound_pool(attrs);
3815         if (!pool)
3816                 return NULL;
3817
3818         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3819         if (!pwq) {
3820                 put_unbound_pool(pool);
3821                 return NULL;
3822         }
3823
3824         init_pwq(pwq, wq, pool);
3825         return pwq;
3826 }
3827
3828 /**
3829  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3830  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3831  * @node: the target NUMA node
3832  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3833  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3834  *
3835  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3836  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3837  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3838  *
3839  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3840  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3841  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3842  * @attrs->cpumask.
3843  *
3844  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3845  * stable.
3846  *
3847  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3848  * %false if equal.
3849  */
3850 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3851                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3852 {
3853         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3854                 goto use_dfl;
3855
3856         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3857         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3858         if (cpu_going_down >= 0)
3859                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3860
3861         if (cpumask_empty(cpumask))
3862                 goto use_dfl;
3863
3864         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3865         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3866
3867         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3868                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3869                                 "possible intersect\n");
3870                 return false;
3871         }
3872
3873         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3874
3875 use_dfl:
3876         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3877         return false;
3878 }
3879
3880 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3881 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3882                                                    int node,
3883                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3884 {
3885         struct pool_workqueue *old_pwq;
3886
3887         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3888         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3889
3890         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3891         link_pwq(pwq);
3892
3893         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3894         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3895         return old_pwq;
3896 }
3897
3898 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3899 struct apply_wqattrs_ctx {
3900         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3901         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3902         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3903         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3904         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3905 };
3906
3907 /* free the resources after success or abort */
3908 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3909 {
3910         if (ctx) {
3911                 int node;
3912
3913                 for_each_node(node)
3914                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3915                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3916
3917                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3918
3919                 kfree(ctx);
3920         }
3921 }
3922
3923 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3924 static struct apply_wqattrs_ctx *
3925 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3926                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3927 {
3928         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3929         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3930         int node;
3931
3932         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3933
3934         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3935
3936         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3937         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3938         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3939                 goto out_free;
3940
3941         /*
3942          * Calculate the attrs of the default pwq.
3943          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3944          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3945          */
3946         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3947         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3948         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3949                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3950
3951         /*
3952          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3953          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3954          * pools.
3955          */
3956         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3957
3958         /*
3959          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3960          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3961          * it even if we don't use it immediately.
3962          */
3963         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3964         if (!ctx->dfl_pwq)
3965                 goto out_free;
3966
3967         for_each_node(node) {
3968                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3969                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3970                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3971                                 goto out_free;
3972                 } else {
3973                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3974                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3975                 }
3976         }
3977
3978         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3979         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3980         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3981         ctx->attrs = new_attrs;
3982
3983         ctx->wq = wq;
3984         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3985         return ctx;
3986
3987 out_free:
3988         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3989         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3990         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3991         return NULL;
3992 }
3993
3994 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3995 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3996 {
3997         int node;
3998
3999         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
4000         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
4001
4002         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
4003
4004         /* save the previous pwq and install the new one */
4005         for_each_node(node)
4006                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4007                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4008
4009         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4010         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4011         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4012
4013         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4014 }
4015
4016 static void apply_wqattrs_lock(void)
4017 {
4018         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4019         get_online_cpus();
4020         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4021 }
4022
4023 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4024 {
4025         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4026         put_online_cpus();
4027 }
4028
4029 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4030                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4031 {
4032         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4033
4034         /* only unbound workqueues can change attributes */
4035         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4036                 return -EINVAL;
4037
4038         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4039         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4040                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4041                         return -EINVAL;
4042
4043                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4044         }
4045
4046         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4047         if (!ctx)
4048                 return -ENOMEM;
4049
4050         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4051         apply_wqattrs_commit(ctx);
4052         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4053
4054         return 0;
4055 }
4056
4057 /**
4058  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4059  * @wq: the target workqueue
4060  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4061  *
4062  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4063  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4064  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4065  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4066  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4067  * back-to-back will stay on its current pwq.
4068  *
4069  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4070  *
4071  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4072  *
4073  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4074  */
4075 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4076                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4077 {
4078         int ret;
4079
4080         lockdep_assert_cpus_held();
4081
4082         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4083         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4084         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4085
4086         return ret;
4087 }
4088
4089 /**
4090  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4091  * @wq: the target workqueue
4092  * @cpu: the CPU coming up or going down
4093  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4094  *
4095  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4096  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4097  * @wq accordingly.
4098  *
4099  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4100  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4101  * correct.
4102  *
4103  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4104  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4105  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4106  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4107  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4108  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4109  * CPU_DOWN_PREPARE.
4110  */
4111 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4112                                    bool online)
4113 {
4114         int node = cpu_to_node(cpu);
4115         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4116         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4117         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4118         cpumask_t *cpumask;
4119
4120         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4121
4122         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4123             wq->unbound_attrs->no_numa)
4124                 return;
4125
4126         /*
4127          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4128          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4129          * CPU hotplug exclusion.
4130          */
4131         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4132         cpumask = target_attrs->cpumask;
4133
4134         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4135         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4136
4137         /*
4138          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4139          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4140          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4141          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4142          */
4143         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4144                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4145                         return;
4146         } else {
4147                 goto use_dfl_pwq;
4148         }
4149
4150         /* create a new pwq */
4151         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4152         if (!pwq) {
4153                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4154                         wq->name);
4155                 goto use_dfl_pwq;
4156         }
4157
4158         /* Install the new pwq. */
4159         mutex_lock(&wq->mutex);
4160         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4161         goto out_unlock;
4162
4163 use_dfl_pwq:
4164         mutex_lock(&wq->mutex);
4165         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4166         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4167         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4168         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4169 out_unlock:
4170         mutex_unlock(&wq->mutex);
4171         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4172 }
4173
4174 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4175 {
4176         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4177         int cpu, ret;
4178
4179         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4180                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4181                 if (!wq->cpu_pwqs)
4182                         return -ENOMEM;
4183
4184                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4185                         struct pool_workqueue *pwq =
4186                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4187                         struct worker_pool *cpu_pools =
4188                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4189
4190                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4191
4192                         mutex_lock(&wq->mutex);
4193                         link_pwq(pwq);
4194                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4195                 }
4196                 return 0;
4197         }
4198
4199         get_online_cpus();
4200         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4201                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4202                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4203                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4204                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4205                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4206         } else {
4207                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4208         }
4209         put_online_cpus();
4210
4211         return ret;
4212 }
4213
4214 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4215                                const char *name)
4216 {
4217         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4218
4219         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4220                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4221                         max_active, name, 1, lim);
4222
4223         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4224 }
4225
4226 /*
4227  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4228  * to guarantee forward progress.
4229  */
4230 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4231 {
4232         struct worker *rescuer;
4233         int ret;
4234
4235         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4236                 return 0;
4237
4238         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4239         if (!rescuer)
4240                 return -ENOMEM;
4241
4242         rescuer->rescue_wq = wq;
4243         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4244         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4245                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4246                 kfree(rescuer);
4247                 return ret;
4248         }
4249
4250         wq->rescuer = rescuer;
4251         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4252         wake_up_process(rescuer->task);
4253
4254         return 0;
4255 }
4256
4257 __printf(1, 4)
4258 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4259                                          unsigned int flags,
4260                                          int max_active, ...)
4261 {
4262         size_t tbl_size = 0;
4263         va_list args;
4264         struct workqueue_struct *wq;
4265         struct pool_workqueue *pwq;
4266
4267         /*
4268          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4269          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4270          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4271          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4272          * on NUMA.
4273          */
4274         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4275                 flags |= __WQ_ORDERED;
4276
4277         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4278         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4279                 flags |= WQ_UNBOUND;
4280
4281         /* allocate wq and format name */
4282         if (flags & WQ_UNBOUND)
4283                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4284
4285         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4286         if (!wq)
4287                 return NULL;
4288
4289         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4290                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4291                 if (!wq->unbound_attrs)
4292                         goto err_free_wq;
4293         }
4294
4295         va_start(args, max_active);
4296         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4297         va_end(args);
4298
4299         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4300         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4301
4302         /* init wq */
4303         wq->flags = flags;
4304         wq->saved_max_active = max_active;
4305         mutex_init(&wq->mutex);
4306         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4307         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4308         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4309         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4310         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4311
4312         wq_init_lockdep(wq);
4313         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4314
4315         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4316                 goto err_unreg_lockdep;
4317
4318         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4319                 goto err_destroy;
4320
4321         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4322                 goto err_destroy;
4323
4324         /*
4325          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4326          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4327          * list.
4328          */
4329         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4330
4331         mutex_lock(&wq->mutex);
4332         for_each_pwq(pwq, wq)
4333                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4334         mutex_unlock(&wq->mutex);
4335
4336         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4337
4338         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4339
4340         return wq;
4341
4342 err_unreg_lockdep:
4343         wq_unregister_lockdep(wq);
4344         wq_free_lockdep(wq);
4345 err_free_wq:
4346         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4347         kfree(wq);
4348         return NULL;
4349 err_destroy:
4350         destroy_workqueue(wq);
4351         return NULL;
4352 }
4353 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4354
4355 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4356 {
4357         int i;
4358
4359         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4360                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4361                         return true;
4362
4363         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4364                 return true;
4365         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4366                 return true;
4367
4368         return false;
4369 }
4370
4371 /**
4372  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4373  * @wq: target workqueue
4374  *
4375  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4376  */
4377 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4378 {
4379         struct pool_workqueue *pwq;
4380         int node;
4381
4382         /*
4383          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4384          * lead to sysfs name conflicts.
4385          */
4386         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4387
4388         /* drain it before proceeding with destruction */
4389         drain_workqueue(wq);
4390
4391         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4392         if (wq->rescuer) {
4393                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4394
4395                 /* this prevents new queueing */
4396                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4397                 wq->rescuer = NULL;
4398                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4399
4400                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4401                 kthread_stop(rescuer->task);
4402                 kfree(rescuer);
4403         }
4404
4405         /*
4406          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4407          * in-flight operations which may do put_pwq().
4408          */
4409         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4410         mutex_lock(&wq->mutex);
4411         for_each_pwq(pwq, wq) {
4412                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4413                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4414                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4415                                 __func__, wq->name);
4416                         show_pwq(pwq);
4417                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4418                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4419                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4420                         show_workqueue_state();
4421                         return;
4422                 }
4423                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4424         }
4425         mutex_unlock(&wq->mutex);
4426
4427         /*
4428          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4429          * flushing is complete in case freeze races us.
4430          */
4431         list_del_rcu(&wq->list);
4432         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4433
4434         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4435                 wq_unregister_lockdep(wq);
4436                 /*
4437                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4438                  * schedule RCU free.
4439                  */
4440                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4441         } else {
4442                 /*
4443                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4444                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4445                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4446                  */
4447                 for_each_node(node) {
4448                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4449                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4450                         put_pwq_unlocked(pwq);
4451                 }
4452
4453                 /*
4454                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4455                  * put.  Don't access it afterwards.
4456                  */
4457                 pwq = wq->dfl_pwq;
4458                 wq->dfl_pwq = NULL;
4459                 put_pwq_unlocked(pwq);
4460         }
4461 }
4462 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4463
4464 /**
4465  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4466  * @wq: target workqueue
4467  * @max_active: new max_active value.
4468  *
4469  * Set max_active of @wq to @max_active.
4470  *
4471  * CONTEXT:
4472  * Don't call from IRQ context.
4473  */
4474 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4475 {
4476         struct pool_workqueue *pwq;
4477
4478         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4479         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4480                 return;
4481
4482         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4483
4484         mutex_lock(&wq->mutex);
4485
4486         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4487         wq->saved_max_active = max_active;
4488
4489         for_each_pwq(pwq, wq)
4490                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4491
4492         mutex_unlock(&wq->mutex);
4493 }
4494 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4495
4496 /**
4497  * current_work - retrieve %current task's work struct
4498  *
4499  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4500  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4501  *
4502  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4503  */
4504 struct work_struct *current_work(void)
4505 {
4506         struct worker *worker = current_wq_worker();
4507
4508         return worker ? worker->current_work : NULL;
4509 }
4510 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4511
4512 /**
4513  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4514  *
4515  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4516  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4517  *
4518  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4519  */
4520 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4521 {
4522         struct worker *worker = current_wq_worker();
4523
4524         return worker && worker->rescue_wq;
4525 }
4526
4527 /**
4528  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4529  * @cpu: CPU in question
4530  * @wq: target workqueue
4531  *
4532  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4533  * no synchronization around this function and the test result is
4534  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4535  *
4536  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4537  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4538  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4539  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4540  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4541  *
4542  * Return:
4543  * %true if congested, %false otherwise.
4544  */
4545 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4546 {
4547         struct pool_workqueue *pwq;
4548         bool ret;
4549
4550         rcu_read_lock();
4551         preempt_disable();
4552
4553         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4554                 cpu = smp_processor_id();
4555
4556         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4557                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4558         else
4559                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4560
4561         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4562         preempt_enable();
4563         rcu_read_unlock();
4564
4565         return ret;
4566 }
4567 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4568
4569 /**
4570  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4571  * @work: the work to be tested
4572  *
4573  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4574  * synchronization around this function and the test result is
4575  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4576  *
4577  * Return:
4578  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4579  */
4580 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4581 {
4582         struct worker_pool *pool;
4583         unsigned long flags;
4584         unsigned int ret = 0;
4585
4586         if (work_pending(work))
4587                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4588
4589         rcu_read_lock();
4590         pool = get_work_pool(work);
4591         if (pool) {
4592                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4593                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4594                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4595                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4596         }
4597         rcu_read_unlock();
4598
4599         return ret;
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4602
4603 /**
4604  * set_worker_desc - set description for the current work item
4605  * @fmt: printf-style format string
4606  * @...: arguments for the format string
4607  *
4608  * This function can be called by a running work function to describe what
4609  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4610  * information will be printed out together to help debugging.  The
4611  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4612  */
4613 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4614 {
4615         struct worker *worker = current_wq_worker();
4616         va_list args;
4617
4618         if (worker) {
4619                 va_start(args, fmt);
4620                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4621                 va_end(args);
4622         }
4623 }
4624 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4625
4626 /**
4627  * print_worker_info - print out worker information and description
4628  * @log_lvl: the log level to use when printing
4629  * @task: target task
4630  *
4631  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4632  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4633  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4634  *
4635  * This function can be safely called on any task as long as the
4636  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4637  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4638  */
4639 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4640 {
4641         work_func_t *fn = NULL;
4642         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4643         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4644         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4645         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4646         struct worker *worker;
4647
4648         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4649                 return;
4650
4651         /*
4652          * This function is called without any synchronization and @task
4653          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4654          */
4655         worker = kthread_probe_data(task);
4656
4657         /*
4658          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4659          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4660          */
4661         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4662         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4663         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4664         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4665         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4666
4667         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4668                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4669                 if (strcmp(name, desc))
4670                         pr_cont(" (%s)", desc);
4671                 pr_cont("\n");
4672         }
4673 }
4674
4675 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4676 {
4677         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4678         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4679                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4680         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4681 }
4682
4683 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4684 {
4685         if (work->func == wq_barrier_func) {
4686                 struct wq_barrier *barr;
4687
4688                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4689
4690                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4691                         task_pid_nr(barr->task));
4692         } else {
4693                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4694         }
4695 }
4696
4697 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4698 {
4699         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4700         struct work_struct *work;
4701         struct worker *worker;
4702         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4703         int bkt;
4704
4705         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4706         pr_cont_pool_info(pool);
4707
4708         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4709                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4710                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4711
4712         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4713                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4714                         has_in_flight = true;
4715                         break;
4716                 }
4717         }
4718         if (has_in_flight) {
4719                 bool comma = false;
4720
4721                 pr_info("    in-flight:");
4722                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4723                         if (worker->current_pwq != pwq)
4724                                 continue;
4725
4726                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4727                                 task_pid_nr(worker->task),
4728                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4729                                 worker->current_func);
4730                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4731                                 pr_cont_work(false, work);
4732                         comma = true;
4733                 }
4734                 pr_cont("\n");
4735         }
4736
4737         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4738                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4739                         has_pending = true;
4740                         break;
4741                 }
4742         }
4743         if (has_pending) {
4744                 bool comma = false;
4745
4746                 pr_info("    pending:");
4747                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4748                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4749                                 continue;
4750
4751                         pr_cont_work(comma, work);
4752                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4753                 }
4754                 pr_cont("\n");
4755         }
4756
4757         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4758                 bool comma = false;
4759
4760                 pr_info("    delayed:");
4761                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4762                         pr_cont_work(comma, work);
4763                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4764                 }
4765                 pr_cont("\n");
4766         }
4767 }
4768
4769 /**
4770  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4771  *
4772  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4773  * all busy workqueues and pools.
4774  */
4775 void show_workqueue_state(void)
4776 {
4777         struct workqueue_struct *wq;
4778         struct worker_pool *pool;
4779         unsigned long flags;
4780         int pi;
4781
4782         rcu_read_lock();
4783
4784         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4785
4786         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4787                 struct pool_workqueue *pwq;
4788                 bool idle = true;
4789
4790                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4791                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4792                                 idle = false;
4793                                 break;
4794                         }
4795                 }
4796                 if (idle)
4797                         continue;
4798
4799                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4800
4801                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4802                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4803                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4804                                 show_pwq(pwq);
4805                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4806                         /*
4807                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4808                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4809                          * hard lockup.
4810                          */
4811                         touch_nmi_watchdog();
4812                 }
4813         }
4814
4815         for_each_pool(pool, pi) {
4816                 struct worker *worker;
4817                 bool first = true;
4818
4819                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4820                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4821                         goto next_pool;
4822
4823                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4824                 pr_cont_pool_info(pool);
4825                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4826                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4827                         pool->nr_workers);
4828                 if (pool->manager)
4829                         pr_cont(" manager: %d",
4830                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4831                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4832                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4833                                 task_pid_nr(worker->task));
4834                         first = false;
4835                 }
4836                 pr_cont("\n");
4837         next_pool:
4838                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4839                 /*
4840                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4841                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4842                  * hard lockup.
4843                  */
4844                 touch_nmi_watchdog();
4845         }
4846
4847         rcu_read_unlock();
4848 }
4849
4850 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4851 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4852 {
4853         int off;
4854
4855         /* always show the actual comm */
4856         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4857         if (off < 0)
4858                 return;
4859
4860         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4861         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4862
4863         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4864                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4865                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4866
4867                 if (pool) {
4868                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4869                         /*
4870                          * ->desc tracks information (wq name or
4871                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4872                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4873                          */
4874                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4875                                 if (worker->current_work)
4876                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4877                                                   worker->desc);
4878                                 else
4879                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4880                                                   worker->desc);
4881                         }
4882                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4883                 }
4884         }
4885
4886         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4887 }
4888
4889 #ifdef CONFIG_SMP
4890
4891 /*
4892  * CPU hotplug.
4893  *
4894  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4895  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4896  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4897  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4898  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4899  * blocked draining impractical.
4900  *
4901  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4902  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4903  * cpu comes back online.
4904  */
4905
4906 static void unbind_workers(int cpu)
4907 {
4908         struct worker_pool *pool;
4909         struct worker *worker;
4910
4911         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4912                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4913                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4914
4915                 /*
4916                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4917                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4918                  * except for the ones which are still executing works from
4919                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4920                  * this, they may become diasporas.
4921                  */
4922                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4923                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4924
4925                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4926
4927                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4928
4929                 for_each_pool_worker(worker, pool) {
4930                         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
4931                         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
4932                 }
4933
4934                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4935
4936                 /*
4937                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4938                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4939                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4940                  * from other cpus.
4941                  */
4942                 schedule();
4943
4944                 /*
4945                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4946                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4947                  * and keep_working() are always true as long as the
4948                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4949                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4950                  * are served by workers tied to the pool.
4951                  */
4952                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4953
4954                 /*
4955                  * With concurrency management just turned off, a busy
4956                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4957                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4958                  */
4959                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4960                 wake_up_worker(pool);
4961                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4962         }
4963 }
4964
4965 /**
4966  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4967  * @pool: pool of interest
4968  *
4969  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4970  */
4971 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4972 {
4973         struct worker *worker;
4974
4975         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4976
4977         /*
4978          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4979          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4980          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4981          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4982          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4983          */
4984         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4985                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
4986                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4987                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4988         }
4989
4990         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4991
4992         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4993
4994         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4995                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4996
4997                 /*
4998                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4999                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
5000                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
5001                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
5002                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
5003                  * be bound before @pool->lock is released.
5004                  */
5005                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
5006                         wake_up_process(worker->task);
5007
5008                 /*
5009                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5010                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5011                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5012                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5013                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5014                  * concurrency management.  Note that when or whether
5015                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5016                  *
5017                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5018                  * tested without holding any lock in
5019                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5020                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5021                  * management operations.
5022                  */
5023                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5024                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5025                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
5026                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
5027         }
5028
5029         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5030 }
5031
5032 /**
5033  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5034  * @pool: unbound pool of interest
5035  * @cpu: the CPU which is coming up
5036  *
5037  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5038  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5039  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5040  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5041  */
5042 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5043 {
5044         static cpumask_t cpumask;
5045         struct worker *worker;
5046
5047         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5048
5049         /* is @cpu allowed for @pool? */
5050         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5051                 return;
5052
5053         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5054
5055         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5056         for_each_pool_worker(worker, pool)
5057                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5058 }
5059
5060 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5061 {
5062         struct worker_pool *pool;
5063
5064         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5065                 if (pool->nr_workers)
5066                         continue;
5067                 if (!create_worker(pool))
5068                         return -ENOMEM;
5069         }
5070         return 0;
5071 }
5072
5073 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5074 {
5075         struct worker_pool *pool;
5076         struct workqueue_struct *wq;
5077         int pi;
5078
5079         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5080
5081         for_each_pool(pool, pi) {
5082                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5083
5084                 if (pool->cpu == cpu)
5085                         rebind_workers(pool);
5086                 else if (pool->cpu < 0)
5087                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5088
5089                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5090         }
5091
5092         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5093         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5094                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5095
5096         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5097         return 0;
5098 }
5099
5100 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5101 {
5102         struct workqueue_struct *wq;
5103
5104         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5105         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5106                 return -1;
5107
5108         unbind_workers(cpu);
5109
5110         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5111         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5112         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5113                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5114         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5115
5116         return 0;
5117 }
5118
5119 struct work_for_cpu {
5120         struct work_struct work;
5121         long (*fn)(void *);
5122         void *arg;
5123         long ret;
5124 };
5125
5126 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5127 {
5128         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5129
5130         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5131 }
5132
5133 /**
5134  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5135  * @cpu: the cpu to run on
5136  * @fn: the function to run
5137  * @arg: the function arg
5138  *
5139  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5140  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5141  *
5142  * Return: The value @fn returns.
5143  */
5144 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5145 {
5146         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5147
5148         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5149         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5150         flush_work(&wfc.work);
5151         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5152         return wfc.ret;
5153 }
5154 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5155
5156 /**
5157  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5158  * @cpu: the cpu to run on
5159  * @fn:  the function to run
5160  * @arg: the function argument
5161  *
5162  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5163  * any locks which would prevent @fn from completing.
5164  *
5165  * Return: The value @fn returns.
5166  */
5167 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5168 {
5169         long ret = -ENODEV;
5170
5171         get_online_cpus();
5172         if (cpu_online(cpu))
5173                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5174         put_online_cpus();
5175         return ret;
5176 }
5177 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5178 #endif /* CONFIG_SMP */
5179
5180 #ifdef CONFIG_FREEZER
5181
5182 /**
5183  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5184  *
5185  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5186  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5187  * pool->worklist.
5188  *
5189  * CONTEXT:
5190  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5191  */
5192 void freeze_workqueues_begin(void)
5193 {
5194         struct workqueue_struct *wq;
5195         struct pool_workqueue *pwq;
5196
5197         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5198
5199         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5200         workqueue_freezing = true;
5201
5202         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5203                 mutex_lock(&wq->mutex);
5204                 for_each_pwq(pwq, wq)
5205                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5206                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5207         }
5208
5209         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5210 }
5211
5212 /**
5213  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5214  *
5215  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5216  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5217  *
5218  * CONTEXT:
5219  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5220  *
5221  * Return:
5222  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5223  * is complete.
5224  */
5225 bool freeze_workqueues_busy(void)
5226 {
5227         bool busy = false;
5228         struct workqueue_struct *wq;
5229         struct pool_workqueue *pwq;
5230
5231         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5232
5233         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5234
5235         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5236                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5237                         continue;
5238                 /*
5239                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5240                  * to peek without lock.
5241                  */
5242                 rcu_read_lock();
5243                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5244                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5245                         if (pwq->nr_active) {
5246                                 busy = true;
5247                                 rcu_read_unlock();
5248                                 goto out_unlock;
5249                         }
5250                 }
5251                 rcu_read_unlock();
5252         }
5253 out_unlock:
5254         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5255         return busy;
5256 }
5257
5258 /**
5259  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5260  *
5261  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5262  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5263  *
5264  * CONTEXT:
5265  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5266  */
5267 void thaw_workqueues(void)
5268 {
5269         struct workqueue_struct *wq;
5270         struct pool_workqueue *pwq;
5271
5272         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5273
5274         if (!workqueue_freezing)
5275                 goto out_unlock;
5276
5277         workqueue_freezing = false;
5278
5279         /* restore max_active and repopulate worklist */
5280         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5281                 mutex_lock(&wq->mutex);
5282                 for_each_pwq(pwq, wq)
5283                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5284                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5285         }
5286
5287 out_unlock:
5288         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5289 }
5290 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5291
5292 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5293 {
5294         LIST_HEAD(ctxs);
5295         int ret = 0;
5296         struct workqueue_struct *wq;
5297         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5298
5299         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5300
5301         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5302                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5303                         continue;
5304                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5305                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5306                         continue;
5307
5308                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5309                 if (!ctx) {
5310                         ret = -ENOMEM;
5311                         break;
5312                 }
5313
5314                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5315         }
5316
5317         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5318                 if (!ret)
5319                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5320                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5321         }
5322
5323         return ret;
5324 }
5325
5326 /**
5327  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5328  *  @cpumask: the cpumask to set
5329  *
5330  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5331  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5332  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5333  *
5334  *  Retun:      0       - Success
5335  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5336  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5337  */
5338 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5339 {
5340         int ret = -EINVAL;
5341         cpumask_var_t saved_cpumask;
5342
5343         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5344                 return -ENOMEM;
5345
5346         /*
5347          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5348          * If the user wishes to include them, we allow that.
5349          */
5350         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5351         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5352                 apply_wqattrs_lock();
5353
5354                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5355                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5356
5357                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5358                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5359                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5360
5361                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5362                 if (ret < 0)
5363                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5364
5365                 apply_wqattrs_unlock();
5366         }
5367
5368         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5369         return ret;
5370 }
5371
5372 #ifdef CONFIG_SYSFS
5373 /*
5374  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5375  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5376  * following attributes.
5377  *
5378  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5379  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5380  *
5381  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5382  *
5383  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5384  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5385  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5386  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5387  */
5388 struct wq_device {
5389         struct workqueue_struct         *wq;
5390         struct device                   dev;
5391 };
5392
5393 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5394 {
5395         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5396
5397         return wq_dev->wq;
5398 }
5399
5400 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5401                             char *buf)
5402 {
5403         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5404
5405         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5406 }
5407 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5408
5409 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5410                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5411 {
5412         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5413
5414         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5415 }
5416
5417 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5418                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5419                                 size_t count)
5420 {
5421         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5422         int val;
5423
5424         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5425                 return -EINVAL;
5426
5427         workqueue_set_max_active(wq, val);
5428         return count;
5429 }
5430 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5431
5432 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5433         &dev_attr_per_cpu.attr,
5434         &dev_attr_max_active.attr,
5435         NULL,
5436 };
5437 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5438
5439 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5440                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5441 {
5442         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5443         const char *delim = "";
5444         int node, written = 0;
5445
5446         get_online_cpus();
5447         rcu_read_lock();
5448         for_each_node(node) {
5449                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5450                                      "%s%d:%d", delim, node,
5451                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5452                 delim = " ";
5453         }
5454         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5455         rcu_read_unlock();
5456         put_online_cpus();
5457
5458         return written;
5459 }
5460
5461 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5462                             char *buf)
5463 {
5464         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5465         int written;
5466
5467         mutex_lock(&wq->mutex);
5468         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5469         mutex_unlock(&wq->mutex);
5470
5471         return written;
5472 }
5473
5474 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5475 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5476 {
5477         struct workqueue_attrs *attrs;
5478
5479         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5480
5481         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5482         if (!attrs)
5483                 return NULL;
5484
5485         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5486         return attrs;
5487 }
5488
5489 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5490                              const char *buf, size_t count)
5491 {
5492         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5493         struct workqueue_attrs *attrs;
5494         int ret = -ENOMEM;
5495
5496         apply_wqattrs_lock();
5497
5498         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5499         if (!attrs)
5500                 goto out_unlock;
5501
5502         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5503             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5504                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5505         else
5506                 ret = -EINVAL;
5507
5508 out_unlock:
5509         apply_wqattrs_unlock();
5510         free_workqueue_attrs(attrs);
5511         return ret ?: count;
5512 }
5513
5514 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5515                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5516 {
5517         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5518         int written;
5519
5520         mutex_lock(&wq->mutex);
5521         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5522                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5523         mutex_unlock(&wq->mutex);
5524         return written;
5525 }
5526
5527 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5528                                 struct device_attribute *attr,
5529                                 const char *buf, size_t count)
5530 {
5531         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5532         struct workqueue_attrs *attrs;
5533         int ret = -ENOMEM;
5534
5535         apply_wqattrs_lock();
5536
5537         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5538         if (!attrs)
5539                 goto out_unlock;
5540
5541         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5542         if (!ret)
5543                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5544
5545 out_unlock:
5546         apply_wqattrs_unlock();
5547         free_workqueue_attrs(attrs);
5548         return ret ?: count;
5549 }
5550
5551 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5552                             char *buf)
5553 {
5554         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5555         int written;
5556
5557         mutex_lock(&wq->mutex);
5558         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5559                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5560         mutex_unlock(&wq->mutex);
5561
5562         return written;
5563 }
5564
5565 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5566                              const char *buf, size_t count)
5567 {
5568         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5569         struct workqueue_attrs *attrs;
5570         int v, ret = -ENOMEM;
5571
5572         apply_wqattrs_lock();
5573
5574         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5575         if (!attrs)
5576                 goto out_unlock;
5577
5578         ret = -EINVAL;
5579         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5580                 attrs->no_numa = !v;
5581                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5582         }
5583
5584 out_unlock:
5585         apply_wqattrs_unlock();
5586         free_workqueue_attrs(attrs);
5587         return ret ?: count;
5588 }
5589
5590 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5591         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5592         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5593         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5594         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5595         __ATTR_NULL,
5596 };
5597
5598 static struct bus_type wq_subsys = {
5599         .name                           = "workqueue",
5600         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5601 };
5602
5603 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5604                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5605 {
5606         int written;
5607
5608         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5609         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5610                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5611         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5612
5613         return written;
5614 }
5615
5616 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5617                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5618 {
5619         cpumask_var_t cpumask;
5620         int ret;
5621
5622         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5623                 return -ENOMEM;
5624
5625         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5626         if (!ret)
5627                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5628
5629         free_cpumask_var(cpumask);
5630         return ret ? ret : count;
5631 }
5632
5633 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5634         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5635                wq_unbound_cpumask_store);
5636
5637 static int __init wq_sysfs_init(void)
5638 {
5639         int err;
5640
5641         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5642         if (err)
5643                 return err;
5644
5645         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5646 }
5647 core_initcall(wq_sysfs_init);
5648
5649 static void wq_device_release(struct device *dev)
5650 {
5651         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5652
5653         kfree(wq_dev);
5654 }
5655
5656 /**
5657  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5658  * @wq: the workqueue to register
5659  *
5660  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5661  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5662  * which is the preferred method.
5663  *
5664  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5665  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5666  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5667  * attributes.
5668  *
5669  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5670  */
5671 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5672 {
5673         struct wq_device *wq_dev;
5674         int ret;
5675
5676         /*
5677          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5678          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5679          * workqueues.
5680          */
5681         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5682                 return -EINVAL;
5683
5684         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5685         if (!wq_dev)
5686                 return -ENOMEM;
5687
5688         wq_dev->wq = wq;
5689         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5690         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5691         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5692
5693         /*
5694          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5695          * everything is ready.
5696          */
5697         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5698
5699         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5700         if (ret) {
5701                 put_device(&wq_dev->dev);
5702                 wq->wq_dev = NULL;
5703                 return ret;
5704         }
5705
5706         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5707                 struct device_attribute *attr;
5708
5709                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5710                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5711                         if (ret) {
5712                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5713                                 wq->wq_dev = NULL;
5714                                 return ret;
5715                         }
5716                 }
5717         }
5718
5719         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5720         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5721         return 0;
5722 }
5723
5724 /**
5725  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5726  * @wq: the workqueue to unregister
5727  *
5728  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5729  */
5730 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5731 {
5732         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5733
5734         if (!wq->wq_dev)
5735                 return;
5736
5737         wq->wq_dev = NULL;
5738         device_unregister(&wq_dev->dev);
5739 }
5740 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5741 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5742 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5743
5744 /*
5745  * Workqueue watchdog.
5746  *
5747  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5748  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5749  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5750  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5751  * largely opaque.
5752  *
5753  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5754  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5755  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5756  *
5757  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5758  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5759  * corresponding sysfs parameter file.
5760  */
5761 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5762
5763 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5764 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5765
5766 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5767 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5768
5769 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5770 {
5771         int cpu;
5772
5773         wq_watchdog_touched = jiffies;
5774         for_each_possible_cpu(cpu)
5775                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5776 }
5777
5778 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5779 {
5780         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5781         bool lockup_detected = false;
5782         unsigned long now = jiffies;
5783         struct worker_pool *pool;
5784         int pi;
5785
5786         if (!thresh)
5787                 return;
5788
5789         rcu_read_lock();
5790
5791         for_each_pool(pool, pi) {
5792                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5793
5794                 if (list_empty(&pool->worklist))
5795                         continue;
5796
5797                 /*
5798                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
5799                  * the watchdog like a stall.
5800                  */
5801                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
5802
5803                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5804                 if (pool->cpu >= 0)
5805                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
5806                 else
5807                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5808                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5809
5810                 if (time_after(pool_ts, touched))
5811                         ts = pool_ts;
5812                 else
5813                         ts = touched;
5814
5815                 /* did we stall? */
5816                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
5817                         lockup_detected = true;
5818                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5819                         pr_cont_pool_info(pool);
5820                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5821                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
5822                 }
5823         }
5824
5825         rcu_read_unlock();
5826
5827         if (lockup_detected)
5828                 show_workqueue_state();
5829
5830         wq_watchdog_reset_touched();
5831         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5832 }
5833
5834 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5835 {
5836         if (cpu >= 0)
5837                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5838
5839         wq_watchdog_touched = jiffies;
5840 }
5841
5842 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5843 {
5844         wq_watchdog_thresh = 0;
5845         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5846
5847         if (thresh) {
5848                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5849                 wq_watchdog_reset_touched();
5850                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5851         }
5852 }
5853
5854 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5855                                         const struct kernel_param *kp)
5856 {
5857         unsigned long thresh;
5858         int ret;
5859
5860         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5861         if (ret)
5862                 return ret;
5863
5864         if (system_wq)
5865                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5866         else
5867                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5868
5869         return 0;
5870 }
5871
5872 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5873         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5874         .get    = param_get_ulong,
5875 };
5876
5877 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5878                 0644);
5879
5880 static void wq_watchdog_init(void)
5881 {
5882         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5883         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5884 }
5885
5886 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5887
5888 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5889
5890 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5891
5892 static void __init wq_numa_init(void)
5893 {
5894         cpumask_var_t *tbl;
5895         int node, cpu;
5896
5897         if (num_possible_nodes() <= 1)
5898                 return;
5899
5900         if (wq_disable_numa) {
5901                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5902                 return;
5903         }
5904
5905         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5906         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5907
5908         /*
5909          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5910          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5911          * fully initialized by now.
5912          */
5913         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5914         BUG_ON(!tbl);
5915
5916         for_each_node(node)
5917                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5918                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5919
5920         for_each_possible_cpu(cpu) {
5921                 node = cpu_to_node(cpu);
5922                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5923                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5924                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5925                         return;
5926                 }
5927                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5928         }
5929
5930         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5931         wq_numa_enabled = true;
5932 }
5933
5934 /**
5935  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5936  *
5937  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5938  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5939  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5940  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5941  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5942  * created and scheduled right before early initcalls.
5943  */
5944 void __init workqueue_init_early(void)
5945 {
5946         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5947         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5948         int i, cpu;
5949
5950         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5951
5952         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5953         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5954
5955         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5956
5957         /* initialize CPU pools */
5958         for_each_possible_cpu(cpu) {
5959                 struct worker_pool *pool;
5960
5961                 i = 0;
5962                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5963                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5964                         pool->cpu = cpu;
5965                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5966                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5967                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5968
5969                         /* alloc pool ID */
5970                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5971                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5972                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5973                 }
5974         }
5975
5976         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5977         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5978                 struct workqueue_attrs *attrs;
5979
5980                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5981                 attrs->nice = std_nice[i];
5982                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5983
5984                 /*
5985                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5986                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5987                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5988                  */
5989                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5990                 attrs->nice = std_nice[i];
5991                 attrs->no_numa = true;
5992                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5993         }
5994
5995         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5996         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5997         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5998         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5999                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
6000         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
6001                                               WQ_FREEZABLE, 0);
6002         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
6003                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
6004         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
6005                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
6006                                               0);
6007         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
6008                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
6009                !system_power_efficient_wq ||
6010                !system_freezable_power_efficient_wq);
6011 }
6012
6013 /**
6014  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6015  *
6016  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6017  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6018  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6019  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6020  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6021  */
6022 void __init workqueue_init(void)
6023 {
6024         struct workqueue_struct *wq;
6025         struct worker_pool *pool;
6026         int cpu, bkt;
6027
6028         /*
6029          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6030          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6031          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6032          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6033          * affinity, fix them up.
6034          *
6035          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6036          */
6037         wq_numa_init();
6038
6039         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6040
6041         for_each_possible_cpu(cpu) {
6042                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6043                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6044                 }
6045         }
6046
6047         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6048                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6049                 WARN(init_rescuer(wq),
6050                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6051                      wq->name);
6052         }
6053
6054         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6055
6056         /* create the initial workers */
6057         for_each_online_cpu(cpu) {
6058                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6059                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6060                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6061                 }
6062         }
6063
6064         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6065                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6066
6067         wq_online = true;
6068         wq_watchdog_init();
6069 }