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