Linux 6.9-rc1
[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/interrupt.h>
33 #include <linux/signal.h>
34 #include <linux/completion.h>
35 #include <linux/workqueue.h>
36 #include <linux/slab.h>
37 #include <linux/cpu.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/kthread.h>
40 #include <linux/hardirq.h>
41 #include <linux/mempolicy.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/lockdep.h>
45 #include <linux/idr.h>
46 #include <linux/jhash.h>
47 #include <linux/hashtable.h>
48 #include <linux/rculist.h>
49 #include <linux/nodemask.h>
50 #include <linux/moduleparam.h>
51 #include <linux/uaccess.h>
52 #include <linux/sched/isolation.h>
53 #include <linux/sched/debug.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/kvm_para.h>
56 #include <linux/delay.h>
57 #include <linux/irq_work.h>
58
59 #include "workqueue_internal.h"
60
61 enum worker_pool_flags {
62         /*
63          * worker_pool flags
64          *
65          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
66          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
67          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
68          * is in effect.
69          *
70          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
71          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
72          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
73          *
74          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
75          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
76          * worker_attach_to_pool() is in progress.
77          *
78          * As there can only be one concurrent BH execution context per CPU, a
79          * BH pool is per-CPU and always DISASSOCIATED.
80          */
81         POOL_BH                 = 1 << 0,       /* is a BH pool */
82         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 1,       /* being managed */
83         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
84         POOL_BH_DRAINING        = 1 << 3,       /* draining after CPU offline */
85 };
86
87 enum worker_flags {
88         /* worker flags */
89         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
90         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
91         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
92         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
93         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
94         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
95
96         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
97                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
98 };
99
100 enum work_cancel_flags {
101         WORK_CANCEL_DELAYED     = 1 << 0,       /* canceling a delayed_work */
102 };
103
104 enum wq_internal_consts {
105         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
106
107         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
108         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
109
110         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
111         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
112
113         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
114                                                 /* call for help after 10ms
115                                                    (min two ticks) */
116         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
117         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
118
119         /*
120          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
121          * all cpus.  Give MIN_NICE.
122          */
123         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
124         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
125
126         WQ_NAME_LEN             = 32,
127 };
128
129 /*
130  * We don't want to trap softirq for too long. See MAX_SOFTIRQ_TIME and
131  * MAX_SOFTIRQ_RESTART in kernel/softirq.c. These are macros because
132  * msecs_to_jiffies() can't be an initializer.
133  */
134 #define BH_WORKER_JIFFIES       msecs_to_jiffies(2)
135 #define BH_WORKER_RESTARTS      10
136
137 /*
138  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
139  *
140  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
141  *    everyone else.
142  *
143  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
144  *    only be modified and accessed from the local cpu.
145  *
146  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
147  *
148  * LN: pool->lock and wq_node_nr_active->lock protected for writes. Either for
149  *     reads.
150  *
151  * K: Only modified by worker while holding pool->lock. Can be safely read by
152  *    self, while holding pool->lock or from IRQ context if %current is the
153  *    kworker.
154  *
155  * S: Only modified by worker self.
156  *
157  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
158  *
159  * PL: wq_pool_mutex protected.
160  *
161  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
162  *
163  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
164  *
165  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
166  *      RCU for reads.
167  *
168  * WQ: wq->mutex protected.
169  *
170  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
171  *
172  * WO: wq->mutex protected for writes. Updated with WRITE_ONCE() and can be read
173  *     with READ_ONCE() without locking.
174  *
175  * MD: wq_mayday_lock protected.
176  *
177  * WD: Used internally by the watchdog.
178  */
179
180 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
181
182 struct worker_pool {
183         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
184         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
185         int                     node;           /* I: the associated node ID */
186         int                     id;             /* I: pool ID */
187         unsigned int            flags;          /* L: flags */
188
189         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
190         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
191
192         /*
193          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
194          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
195          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
196          * guaranteed to see if the counter reached zero.
197          */
198         int                     nr_running;
199
200         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
201
202         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
203         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
204
205         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
206         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
207         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
208
209         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
210
211         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
212         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
213                                                 /* L: hash of busy workers */
214
215         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
216         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
217         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
218         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
219
220         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
221
222         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
223         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
224         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
225
226         /*
227          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
228          * from get_work_pool().
229          */
230         struct rcu_head         rcu;
231 };
232
233 /*
234  * Per-pool_workqueue statistics. These can be monitored using
235  * tools/workqueue/wq_monitor.py.
236  */
237 enum pool_workqueue_stats {
238         PWQ_STAT_STARTED,       /* work items started execution */
239         PWQ_STAT_COMPLETED,     /* work items completed execution */
240         PWQ_STAT_CPU_TIME,      /* total CPU time consumed */
241         PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE, /* wq_cpu_intensive_thresh_us violations */
242         PWQ_STAT_CM_WAKEUP,     /* concurrency-management worker wakeups */
243         PWQ_STAT_REPATRIATED,   /* unbound workers brought back into scope */
244         PWQ_STAT_MAYDAY,        /* maydays to rescuer */
245         PWQ_STAT_RESCUED,       /* linked work items executed by rescuer */
246
247         PWQ_NR_STATS,
248 };
249
250 /*
251  * The per-pool workqueue.  While queued, bits below WORK_PWQ_SHIFT
252  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
253  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
254  * number of flag bits.
255  */
256 struct pool_workqueue {
257         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
258         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
259         int                     work_color;     /* L: current color */
260         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
261         int                     refcnt;         /* L: reference count */
262         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
263                                                 /* L: nr of in_flight works */
264         bool                    plugged;        /* L: execution suspended */
265
266         /*
267          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
268          *
269          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
270          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
271          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
272          *
273          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate in
274          * nr_active and all work items in pwq->inactive_works are marked with
275          * WORK_STRUCT_INACTIVE. But not all WORK_STRUCT_INACTIVE work items are
276          * in pwq->inactive_works. Some of them are ready to run in
277          * pool->worklist or worker->scheduled. Those work itmes are only struct
278          * wq_barrier which is used for flush_work() and should not participate
279          * in nr_active. For non-barrier work item, it is marked with
280          * WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
281          */
282         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
283         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
284         struct list_head        pending_node;   /* LN: node on wq_node_nr_active->pending_pwqs */
285         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
286         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
287
288         u64                     stats[PWQ_NR_STATS];
289
290         /*
291          * Release of unbound pwq is punted to a kthread_worker. See put_pwq()
292          * and pwq_release_workfn() for details. pool_workqueue itself is also
293          * RCU protected so that the first pwq can be determined without
294          * grabbing wq->mutex.
295          */
296         struct kthread_work     release_work;
297         struct rcu_head         rcu;
298 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_PWQ_SHIFT);
299
300 /*
301  * Structure used to wait for workqueue flush.
302  */
303 struct wq_flusher {
304         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
305         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
306         struct completion       done;           /* flush completion */
307 };
308
309 struct wq_device;
310
311 /*
312  * Unlike in a per-cpu workqueue where max_active limits its concurrency level
313  * on each CPU, in an unbound workqueue, max_active applies to the whole system.
314  * As sharing a single nr_active across multiple sockets can be very expensive,
315  * the counting and enforcement is per NUMA node.
316  *
317  * The following struct is used to enforce per-node max_active. When a pwq wants
318  * to start executing a work item, it should increment ->nr using
319  * tryinc_node_nr_active(). If acquisition fails due to ->nr already being over
320  * ->max, the pwq is queued on ->pending_pwqs. As in-flight work items finish
321  * and decrement ->nr, node_activate_pending_pwq() activates the pending pwqs in
322  * round-robin order.
323  */
324 struct wq_node_nr_active {
325         int                     max;            /* per-node max_active */
326         atomic_t                nr;             /* per-node nr_active */
327         raw_spinlock_t          lock;           /* nests inside pool locks */
328         struct list_head        pending_pwqs;   /* LN: pwqs with inactive works */
329 };
330
331 /*
332  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
333  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
334  */
335 struct workqueue_struct {
336         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
337         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
338
339         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
340         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
341         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
342         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
343         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
344         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
345         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
346
347         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
348         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
349
350         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
351
352         /* See alloc_workqueue() function comment for info on min/max_active */
353         int                     max_active;     /* WO: max active works */
354         int                     min_active;     /* WO: min active works */
355         int                     saved_max_active; /* WQ: saved max_active */
356         int                     saved_min_active; /* WQ: saved min_active */
357
358         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
359         struct pool_workqueue __rcu *dfl_pwq;   /* PW: only for unbound wqs */
360
361 #ifdef CONFIG_SYSFS
362         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
363 #endif
364 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
365         char                    *lock_name;
366         struct lock_class_key   key;
367         struct lockdep_map      lockdep_map;
368 #endif
369         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
370
371         /*
372          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
373          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
374          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
375          */
376         struct rcu_head         rcu;
377
378         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
379         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
380         struct pool_workqueue __percpu __rcu **cpu_pwq; /* I: per-cpu pwqs */
381         struct wq_node_nr_active *node_nr_active[]; /* I: per-node nr_active */
382 };
383
384 /*
385  * Each pod type describes how CPUs should be grouped for unbound workqueues.
386  * See the comment above workqueue_attrs->affn_scope.
387  */
388 struct wq_pod_type {
389         int                     nr_pods;        /* number of pods */
390         cpumask_var_t           *pod_cpus;      /* pod -> cpus */
391         int                     *pod_node;      /* pod -> node */
392         int                     *cpu_pod;       /* cpu -> pod */
393 };
394
395 static const char *wq_affn_names[WQ_AFFN_NR_TYPES] = {
396         [WQ_AFFN_DFL]           = "default",
397         [WQ_AFFN_CPU]           = "cpu",
398         [WQ_AFFN_SMT]           = "smt",
399         [WQ_AFFN_CACHE]         = "cache",
400         [WQ_AFFN_NUMA]          = "numa",
401         [WQ_AFFN_SYSTEM]        = "system",
402 };
403
404 /*
405  * Per-cpu work items which run for longer than the following threshold are
406  * automatically considered CPU intensive and excluded from concurrency
407  * management to prevent them from noticeably delaying other per-cpu work items.
408  * ULONG_MAX indicates that the user hasn't overridden it with a boot parameter.
409  * The actual value is initialized in wq_cpu_intensive_thresh_init().
410  */
411 static unsigned long wq_cpu_intensive_thresh_us = ULONG_MAX;
412 module_param_named(cpu_intensive_thresh_us, wq_cpu_intensive_thresh_us, ulong, 0644);
413 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
414 static unsigned int wq_cpu_intensive_warning_thresh = 4;
415 module_param_named(cpu_intensive_warning_thresh, wq_cpu_intensive_warning_thresh, uint, 0644);
416 #endif
417
418 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
419 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
420 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
421
422 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
423 static bool wq_topo_initialized __read_mostly = false;
424
425 static struct kmem_cache *pwq_cache;
426
427 static struct wq_pod_type wq_pod_types[WQ_AFFN_NR_TYPES];
428 static enum wq_affn_scope wq_affn_dfl = WQ_AFFN_CACHE;
429
430 /* buf for wq_update_unbound_pod_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
431 static struct workqueue_attrs *wq_update_pod_attrs_buf;
432
433 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
434 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
435 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
436 /* wait for manager to go away */
437 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
438
439 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
440 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
441
442 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
443 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
444
445 /* PL: user requested unbound cpumask via sysfs */
446 static cpumask_var_t wq_requested_unbound_cpumask;
447
448 /* PL: isolated cpumask to be excluded from unbound cpumask */
449 static cpumask_var_t wq_isolated_cpumask;
450
451 /* for further constrain wq_unbound_cpumask by cmdline parameter*/
452 static struct cpumask wq_cmdline_cpumask __initdata;
453
454 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
455 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
456
457 /*
458  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
459  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
460  * to uncover usages which depend on it.
461  */
462 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
463 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
464 #else
465 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
466 #endif
467 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
468
469 /* to raise softirq for the BH worker pools on other CPUs */
470 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct irq_work [NR_STD_WORKER_POOLS],
471                                      bh_pool_irq_works);
472
473 /* the BH worker pools */
474 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
475                                      bh_worker_pools);
476
477 /* the per-cpu worker pools */
478 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
479                                      cpu_worker_pools);
480
481 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
482
483 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
484 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
485
486 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
487 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
488
489 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
490 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
491
492 /*
493  * Used to synchronize multiple cancel_sync attempts on the same work item. See
494  * work_grab_pending() and __cancel_work_sync().
495  */
496 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_cancel_waitq);
497
498 /*
499  * I: kthread_worker to release pwq's. pwq release needs to be bounced to a
500  * process context while holding a pool lock. Bounce to a dedicated kthread
501  * worker to avoid A-A deadlocks.
502  */
503 static struct kthread_worker *pwq_release_worker __ro_after_init;
504
505 struct workqueue_struct *system_wq __ro_after_init;
506 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
507 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __ro_after_init;
508 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
509 struct workqueue_struct *system_long_wq __ro_after_init;
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
511 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __ro_after_init;
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
513 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __ro_after_init;
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
515 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __ro_after_init;
516 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
517 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __ro_after_init;
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
519 struct workqueue_struct *system_bh_wq;
520 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_bh_wq);
521 struct workqueue_struct *system_bh_highpri_wq;
522 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_bh_highpri_wq);
523
524 static int worker_thread(void *__worker);
525 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
526 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
527 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
528
529 #define CREATE_TRACE_POINTS
530 #include <trace/events/workqueue.h>
531
532 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
533         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_any_held() &&                   \
534                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
535                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
536
537 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
538         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_any_held() &&                   \
539                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
540                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
541                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
542
543 #define for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)                              \
544         for ((pool) = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[0];                \
545              (pool) < &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
546              (pool)++)
547
548 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
549         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
550              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
551              (pool)++)
552
553 /**
554  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
555  * @pool: iteration cursor
556  * @pi: integer used for iteration
557  *
558  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
559  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
560  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
561  *
562  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
563  * ignored.
564  */
565 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
566         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
567                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
568                 else
569
570 /**
571  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
572  * @worker: iteration cursor
573  * @pool: worker_pool to iterate workers of
574  *
575  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
576  *
577  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
578  * ignored.
579  */
580 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
581         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
582                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
583                 else
584
585 /**
586  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
587  * @pwq: iteration cursor
588  * @wq: the target workqueue
589  *
590  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
591  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
592  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
593  *
594  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
595  * ignored.
596  */
597 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
598         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
599                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
600
601 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
602
603 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
604
605 static void *work_debug_hint(void *addr)
606 {
607         return ((struct work_struct *) addr)->func;
608 }
609
610 static bool work_is_static_object(void *addr)
611 {
612         struct work_struct *work = addr;
613
614         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
615 }
616
617 /*
618  * fixup_init is called when:
619  * - an active object is initialized
620  */
621 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
622 {
623         struct work_struct *work = addr;
624
625         switch (state) {
626         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
627                 cancel_work_sync(work);
628                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
629                 return true;
630         default:
631                 return false;
632         }
633 }
634
635 /*
636  * fixup_free is called when:
637  * - an active object is freed
638  */
639 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
640 {
641         struct work_struct *work = addr;
642
643         switch (state) {
644         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
645                 cancel_work_sync(work);
646                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
647                 return true;
648         default:
649                 return false;
650         }
651 }
652
653 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
654         .name           = "work_struct",
655         .debug_hint     = work_debug_hint,
656         .is_static_object = work_is_static_object,
657         .fixup_init     = work_fixup_init,
658         .fixup_free     = work_fixup_free,
659 };
660
661 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
662 {
663         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
664 }
665
666 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
667 {
668         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
669 }
670
671 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
672 {
673         if (onstack)
674                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
675         else
676                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
677 }
678 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
679
680 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
681 {
682         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
683 }
684 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
685
686 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
687 {
688         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
689         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
690 }
691 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
692
693 #else
694 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
695 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
696 #endif
697
698 /**
699  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
700  * @pool: the pool pointer of interest
701  *
702  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
703  * successfully, -errno on failure.
704  */
705 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
706 {
707         int ret;
708
709         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
710
711         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
712                         GFP_KERNEL);
713         if (ret >= 0) {
714                 pool->id = ret;
715                 return 0;
716         }
717         return ret;
718 }
719
720 static struct pool_workqueue __rcu **
721 unbound_pwq_slot(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
722 {
723        if (cpu >= 0)
724                return per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
725        else
726                return &wq->dfl_pwq;
727 }
728
729 /* @cpu < 0 for dfl_pwq */
730 static struct pool_workqueue *unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
731 {
732         return rcu_dereference_check(*unbound_pwq_slot(wq, cpu),
733                                      lockdep_is_held(&wq_pool_mutex) ||
734                                      lockdep_is_held(&wq->mutex));
735 }
736
737 /**
738  * unbound_effective_cpumask - effective cpumask of an unbound workqueue
739  * @wq: workqueue of interest
740  *
741  * @wq->unbound_attrs->cpumask contains the cpumask requested by the user which
742  * is masked with wq_unbound_cpumask to determine the effective cpumask. The
743  * default pwq is always mapped to the pool with the current effective cpumask.
744  */
745 static struct cpumask *unbound_effective_cpumask(struct workqueue_struct *wq)
746 {
747         return unbound_pwq(wq, -1)->pool->attrs->__pod_cpumask;
748 }
749
750 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
751 {
752         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
753 }
754
755 static int get_work_color(unsigned long work_data)
756 {
757         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
758                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
759 }
760
761 static int work_next_color(int color)
762 {
763         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
764 }
765
766 /*
767  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
768  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
769  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
770  *
771  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending() and mark_work_canceling()
772  * can be used to set the pwq, pool or clear work->data. These functions should
773  * only be called while the work is owned - ie. while the PENDING bit is set.
774  *
775  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
776  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
777  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
778  * available only while the work item is queued.
779  *
780  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
781  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
782  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
783  * try to steal the PENDING bit.
784  */
785 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data)
786 {
787         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
788         atomic_long_set(&work->data, data | work_static(work));
789 }
790
791 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
792                          unsigned long flags)
793 {
794         set_work_data(work, (unsigned long)pwq | WORK_STRUCT_PENDING |
795                       WORK_STRUCT_PWQ | flags);
796 }
797
798 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
799                                            int pool_id, unsigned long flags)
800 {
801         set_work_data(work, ((unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT) |
802                       WORK_STRUCT_PENDING | flags);
803 }
804
805 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
806                                             int pool_id, unsigned long flags)
807 {
808         /*
809          * The following wmb is paired with the implied mb in
810          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
811          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
812          * owner.
813          */
814         smp_wmb();
815         set_work_data(work, ((unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT) |
816                       flags);
817         /*
818          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
819          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
820          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
821          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
822          * the same @work.  E.g. consider this case:
823          *
824          *   CPU#0                         CPU#1
825          *   ----------------------------  --------------------------------
826          *
827          * 1  STORE event_indicated
828          * 2  queue_work_on() {
829          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
830          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
831          * 5                                 set_work_data() # clear bit
832          * 6                                 smp_mb()
833          * 7                               work->current_func() {
834          * 8                                  LOAD event_indicated
835          *                                 }
836          *
837          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
838          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
839          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
840          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
841          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
842          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
843          * before actual STORE.
844          */
845         smp_mb();
846 }
847
848 static inline struct pool_workqueue *work_struct_pwq(unsigned long data)
849 {
850         return (struct pool_workqueue *)(data & WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
851 }
852
853 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
854 {
855         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
856
857         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
858                 return work_struct_pwq(data);
859         else
860                 return NULL;
861 }
862
863 /**
864  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
865  * @work: the work item of interest
866  *
867  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
868  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
869  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
870  *
871  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
872  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
873  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
874  * returned pool is and stays online.
875  *
876  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
877  */
878 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
879 {
880         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
881         int pool_id;
882
883         assert_rcu_or_pool_mutex();
884
885         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
886                 return work_struct_pwq(data)->pool;
887
888         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
889         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
890                 return NULL;
891
892         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
893 }
894
895 /**
896  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
897  * @work: the work item of interest
898  *
899  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
900  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
901  */
902 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
903 {
904         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
905
906         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
907                 return work_struct_pwq(data)->pool->id;
908
909         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
910 }
911
912 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
913 {
914         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
915
916         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
917         set_work_data(work, pool_id | WORK_STRUCT_PENDING | WORK_OFFQ_CANCELING);
918 }
919
920 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
921 {
922         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
923
924         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
925 }
926
927 /*
928  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
929  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
930  * they're being called with pool->lock held.
931  */
932
933 /*
934  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
935  * running workers.
936  *
937  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
938  * function will always return %true for unbound pools as long as the
939  * worklist isn't empty.
940  */
941 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
942 {
943         return !list_empty(&pool->worklist) && !pool->nr_running;
944 }
945
946 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
947 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
948 {
949         return pool->nr_idle;
950 }
951
952 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
953 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
954 {
955         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
956 }
957
958 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
959 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
960 {
961         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
962 }
963
964 /* Do we have too many workers and should some go away? */
965 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
966 {
967         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
968         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
969         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
970
971         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
972 }
973
974 /**
975  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
976  * @worker: self
977  * @flags: flags to set
978  *
979  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
980  */
981 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
982 {
983         struct worker_pool *pool = worker->pool;
984
985         lockdep_assert_held(&pool->lock);
986
987         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
988         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
989             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
990                 pool->nr_running--;
991         }
992
993         worker->flags |= flags;
994 }
995
996 /**
997  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
998  * @worker: self
999  * @flags: flags to clear
1000  *
1001  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
1002  */
1003 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
1004 {
1005         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1006         unsigned int oflags = worker->flags;
1007
1008         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1009
1010         worker->flags &= ~flags;
1011
1012         /*
1013          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
1014          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1015          * of multiple flags, not a single flag.
1016          */
1017         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1018                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1019                         pool->nr_running++;
1020 }
1021
1022 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
1023 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
1024 {
1025         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
1026                 return NULL;
1027
1028         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
1029 }
1030
1031 /**
1032  * worker_enter_idle - enter idle state
1033  * @worker: worker which is entering idle state
1034  *
1035  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1036  * necessary.
1037  *
1038  * LOCKING:
1039  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1040  */
1041 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1042 {
1043         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1044
1045         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1046             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1047                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1048                 return;
1049
1050         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1051         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1052         pool->nr_idle++;
1053         worker->last_active = jiffies;
1054
1055         /* idle_list is LIFO */
1056         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1057
1058         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1059                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1060
1061         /* Sanity check nr_running. */
1062         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * worker_leave_idle - leave idle state
1067  * @worker: worker which is leaving idle state
1068  *
1069  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1070  *
1071  * LOCKING:
1072  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1073  */
1074 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1075 {
1076         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1077
1078         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1079                 return;
1080         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1081         pool->nr_idle--;
1082         list_del_init(&worker->entry);
1083 }
1084
1085 /**
1086  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1087  * @pool: pool of interest
1088  * @work: work to find worker for
1089  *
1090  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1091  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1092  * to match, its current execution should match the address of @work and
1093  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1094  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1095  * being executed.
1096  *
1097  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1098  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1099  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1100  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1101  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1102  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1103  *
1104  * This function checks the work item address and work function to avoid
1105  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1106  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1107  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1108  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1109  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1110  *
1111  * CONTEXT:
1112  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1113  *
1114  * Return:
1115  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1116  * otherwise.
1117  */
1118 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1119                                                  struct work_struct *work)
1120 {
1121         struct worker *worker;
1122
1123         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1124                                (unsigned long)work)
1125                 if (worker->current_work == work &&
1126                     worker->current_func == work->func)
1127                         return worker;
1128
1129         return NULL;
1130 }
1131
1132 /**
1133  * move_linked_works - move linked works to a list
1134  * @work: start of series of works to be scheduled
1135  * @head: target list to append @work to
1136  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1137  *
1138  * Schedule linked works starting from @work to @head. Work series to be
1139  * scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1140  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor. See assign_work() for details on
1141  * @nextp.
1142  *
1143  * CONTEXT:
1144  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1145  */
1146 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1147                               struct work_struct **nextp)
1148 {
1149         struct work_struct *n;
1150
1151         /*
1152          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1153          * use NULL for list head.
1154          */
1155         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1156                 list_move_tail(&work->entry, head);
1157                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1158                         break;
1159         }
1160
1161         /*
1162          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1163          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1164          * needs to be updated.
1165          */
1166         if (nextp)
1167                 *nextp = n;
1168 }
1169
1170 /**
1171  * assign_work - assign a work item and its linked work items to a worker
1172  * @work: work to assign
1173  * @worker: worker to assign to
1174  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1175  *
1176  * Assign @work and its linked work items to @worker. If @work is already being
1177  * executed by another worker in the same pool, it'll be punted there.
1178  *
1179  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of the last
1180  * scheduled work. This allows assign_work() to be nested inside
1181  * list_for_each_entry_safe().
1182  *
1183  * Returns %true if @work was successfully assigned to @worker. %false if @work
1184  * was punted to another worker already executing it.
1185  */
1186 static bool assign_work(struct work_struct *work, struct worker *worker,
1187                         struct work_struct **nextp)
1188 {
1189         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1190         struct worker *collision;
1191
1192         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1193
1194         /*
1195          * A single work shouldn't be executed concurrently by multiple workers.
1196          * __queue_work() ensures that @work doesn't jump to a different pool
1197          * while still running in the previous pool. Here, we should ensure that
1198          * @work is not executed concurrently by multiple workers from the same
1199          * pool. Check whether anyone is already processing the work. If so,
1200          * defer the work to the currently executing one.
1201          */
1202         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1203         if (unlikely(collision)) {
1204                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, nextp);
1205                 return false;
1206         }
1207
1208         move_linked_works(work, &worker->scheduled, nextp);
1209         return true;
1210 }
1211
1212 static struct irq_work *bh_pool_irq_work(struct worker_pool *pool)
1213 {
1214         int high = pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? 1 : 0;
1215
1216         return &per_cpu(bh_pool_irq_works, pool->cpu)[high];
1217 }
1218
1219 static void kick_bh_pool(struct worker_pool *pool)
1220 {
1221 #ifdef CONFIG_SMP
1222         /* see drain_dead_softirq_workfn() for BH_DRAINING */
1223         if (unlikely(pool->cpu != smp_processor_id() &&
1224                      !(pool->flags & POOL_BH_DRAINING))) {
1225                 irq_work_queue_on(bh_pool_irq_work(pool), pool->cpu);
1226                 return;
1227         }
1228 #endif
1229         if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
1230                 raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
1231         else
1232                 raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
1233 }
1234
1235 /**
1236  * kick_pool - wake up an idle worker if necessary
1237  * @pool: pool to kick
1238  *
1239  * @pool may have pending work items. Wake up worker if necessary. Returns
1240  * whether a worker was woken up.
1241  */
1242 static bool kick_pool(struct worker_pool *pool)
1243 {
1244         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
1245         struct task_struct *p;
1246
1247         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1248
1249         if (!need_more_worker(pool) || !worker)
1250                 return false;
1251
1252         if (pool->flags & POOL_BH) {
1253                 kick_bh_pool(pool);
1254                 return true;
1255         }
1256
1257         p = worker->task;
1258
1259 #ifdef CONFIG_SMP
1260         /*
1261          * Idle @worker is about to execute @work and waking up provides an
1262          * opportunity to migrate @worker at a lower cost by setting the task's
1263          * wake_cpu field. Let's see if we want to move @worker to improve
1264          * execution locality.
1265          *
1266          * We're waking the worker that went idle the latest and there's some
1267          * chance that @worker is marked idle but hasn't gone off CPU yet. If
1268          * so, setting the wake_cpu won't do anything. As this is a best-effort
1269          * optimization and the race window is narrow, let's leave as-is for
1270          * now. If this becomes pronounced, we can skip over workers which are
1271          * still on cpu when picking an idle worker.
1272          *
1273          * If @pool has non-strict affinity, @worker might have ended up outside
1274          * its affinity scope. Repatriate.
1275          */
1276         if (!pool->attrs->affn_strict &&
1277             !cpumask_test_cpu(p->wake_cpu, pool->attrs->__pod_cpumask)) {
1278                 struct work_struct *work = list_first_entry(&pool->worklist,
1279                                                 struct work_struct, entry);
1280                 p->wake_cpu = cpumask_any_distribute(pool->attrs->__pod_cpumask);
1281                 get_work_pwq(work)->stats[PWQ_STAT_REPATRIATED]++;
1282         }
1283 #endif
1284         wake_up_process(p);
1285         return true;
1286 }
1287
1288 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
1289
1290 /*
1291  * Concurrency-managed per-cpu work items that hog CPU for longer than
1292  * wq_cpu_intensive_thresh_us trigger the automatic CPU_INTENSIVE mechanism,
1293  * which prevents them from stalling other concurrency-managed work items. If a
1294  * work function keeps triggering this mechanism, it's likely that the work item
1295  * should be using an unbound workqueue instead.
1296  *
1297  * wq_cpu_intensive_report() tracks work functions which trigger such conditions
1298  * and report them so that they can be examined and converted to use unbound
1299  * workqueues as appropriate. To avoid flooding the console, each violating work
1300  * function is tracked and reported with exponential backoff.
1301  */
1302 #define WCI_MAX_ENTS 128
1303
1304 struct wci_ent {
1305         work_func_t             func;
1306         atomic64_t              cnt;
1307         struct hlist_node       hash_node;
1308 };
1309
1310 static struct wci_ent wci_ents[WCI_MAX_ENTS];
1311 static int wci_nr_ents;
1312 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wci_lock);
1313 static DEFINE_HASHTABLE(wci_hash, ilog2(WCI_MAX_ENTS));
1314
1315 static struct wci_ent *wci_find_ent(work_func_t func)
1316 {
1317         struct wci_ent *ent;
1318
1319         hash_for_each_possible_rcu(wci_hash, ent, hash_node,
1320                                    (unsigned long)func) {
1321                 if (ent->func == func)
1322                         return ent;
1323         }
1324         return NULL;
1325 }
1326
1327 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func)
1328 {
1329         struct wci_ent *ent;
1330
1331 restart:
1332         ent = wci_find_ent(func);
1333         if (ent) {
1334                 u64 cnt;
1335
1336                 /*
1337                  * Start reporting from the warning_thresh and back off
1338                  * exponentially.
1339                  */
1340                 cnt = atomic64_inc_return_relaxed(&ent->cnt);
1341                 if (wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1342                     cnt >= wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1343                     is_power_of_2(cnt + 1 - wq_cpu_intensive_warning_thresh))
1344                         printk_deferred(KERN_WARNING "workqueue: %ps hogged CPU for >%luus %llu times, consider switching to WQ_UNBOUND\n",
1345                                         ent->func, wq_cpu_intensive_thresh_us,
1346                                         atomic64_read(&ent->cnt));
1347                 return;
1348         }
1349
1350         /*
1351          * @func is a new violation. Allocate a new entry for it. If wcn_ents[]
1352          * is exhausted, something went really wrong and we probably made enough
1353          * noise already.
1354          */
1355         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS)
1356                 return;
1357
1358         raw_spin_lock(&wci_lock);
1359
1360         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS) {
1361                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1362                 return;
1363         }
1364
1365         if (wci_find_ent(func)) {
1366                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1367                 goto restart;
1368         }
1369
1370         ent = &wci_ents[wci_nr_ents++];
1371         ent->func = func;
1372         atomic64_set(&ent->cnt, 0);
1373         hash_add_rcu(wci_hash, &ent->hash_node, (unsigned long)func);
1374
1375         raw_spin_unlock(&wci_lock);
1376
1377         goto restart;
1378 }
1379
1380 #else   /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1381 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func) {}
1382 #endif  /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1383
1384 /**
1385  * wq_worker_running - a worker is running again
1386  * @task: task waking up
1387  *
1388  * This function is called when a worker returns from schedule()
1389  */
1390 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
1391 {
1392         struct worker *worker = kthread_data(task);
1393
1394         if (!READ_ONCE(worker->sleeping))
1395                 return;
1396
1397         /*
1398          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
1399          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
1400          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
1401          * pool. Protect against such race.
1402          */
1403         preempt_disable();
1404         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1405                 worker->pool->nr_running++;
1406         preempt_enable();
1407
1408         /*
1409          * CPU intensive auto-detection cares about how long a work item hogged
1410          * CPU without sleeping. Reset the starting timestamp on wakeup.
1411          */
1412         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
1413
1414         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 0);
1415 }
1416
1417 /**
1418  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
1419  * @task: task going to sleep
1420  *
1421  * This function is called from schedule() when a busy worker is
1422  * going to sleep.
1423  */
1424 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
1425 {
1426         struct worker *worker = kthread_data(task);
1427         struct worker_pool *pool;
1428
1429         /*
1430          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
1431          * workers, also reach here, let's not access anything before
1432          * checking NOT_RUNNING.
1433          */
1434         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
1435                 return;
1436
1437         pool = worker->pool;
1438
1439         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
1440         if (READ_ONCE(worker->sleeping))
1441                 return;
1442
1443         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 1);
1444         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1445
1446         /*
1447          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
1448          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
1449          * and nr_running has been reset.
1450          */
1451         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
1452                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1453                 return;
1454         }
1455
1456         pool->nr_running--;
1457         if (kick_pool(pool))
1458                 worker->current_pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1459
1460         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1461 }
1462
1463 /**
1464  * wq_worker_tick - a scheduler tick occurred while a kworker is running
1465  * @task: task currently running
1466  *
1467  * Called from scheduler_tick(). We're in the IRQ context and the current
1468  * worker's fields which follow the 'K' locking rule can be accessed safely.
1469  */
1470 void wq_worker_tick(struct task_struct *task)
1471 {
1472         struct worker *worker = kthread_data(task);
1473         struct pool_workqueue *pwq = worker->current_pwq;
1474         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1475
1476         if (!pwq)
1477                 return;
1478
1479         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_TIME] += TICK_USEC;
1480
1481         if (!wq_cpu_intensive_thresh_us)
1482                 return;
1483
1484         /*
1485          * If the current worker is concurrency managed and hogged the CPU for
1486          * longer than wq_cpu_intensive_thresh_us, it's automatically marked
1487          * CPU_INTENSIVE to avoid stalling other concurrency-managed work items.
1488          *
1489          * Set @worker->sleeping means that @worker is in the process of
1490          * switching out voluntarily and won't be contributing to
1491          * @pool->nr_running until it wakes up. As wq_worker_sleeping() also
1492          * decrements ->nr_running, setting CPU_INTENSIVE here can lead to
1493          * double decrements. The task is releasing the CPU anyway. Let's skip.
1494          * We probably want to make this prettier in the future.
1495          */
1496         if ((worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) || READ_ONCE(worker->sleeping) ||
1497             worker->task->se.sum_exec_runtime - worker->current_at <
1498             wq_cpu_intensive_thresh_us * NSEC_PER_USEC)
1499                 return;
1500
1501         raw_spin_lock(&pool->lock);
1502
1503         worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1504         wq_cpu_intensive_report(worker->current_func);
1505         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE]++;
1506
1507         if (kick_pool(pool))
1508                 pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1509
1510         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1511 }
1512
1513 /**
1514  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
1515  * @task: Task to retrieve last work function of.
1516  *
1517  * Determine the last function a worker executed. This is called from
1518  * the scheduler to get a worker's last known identity.
1519  *
1520  * CONTEXT:
1521  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
1522  *
1523  * This function is called during schedule() when a kworker is going
1524  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
1525  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
1526  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
1527  *
1528  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
1529  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
1530  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
1531  * is guaranteed to not be processing any works.
1532  *
1533  * Return:
1534  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
1535  * hasn't executed any work yet.
1536  */
1537 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
1538 {
1539         struct worker *worker = kthread_data(task);
1540
1541         return worker->last_func;
1542 }
1543
1544 /**
1545  * wq_node_nr_active - Determine wq_node_nr_active to use
1546  * @wq: workqueue of interest
1547  * @node: NUMA node, can be %NUMA_NO_NODE
1548  *
1549  * Determine wq_node_nr_active to use for @wq on @node. Returns:
1550  *
1551  * - %NULL for per-cpu workqueues as they don't need to use shared nr_active.
1552  *
1553  * - node_nr_active[nr_node_ids] if @node is %NUMA_NO_NODE.
1554  *
1555  * - Otherwise, node_nr_active[@node].
1556  */
1557 static struct wq_node_nr_active *wq_node_nr_active(struct workqueue_struct *wq,
1558                                                    int node)
1559 {
1560         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1561                 return NULL;
1562
1563         if (node == NUMA_NO_NODE)
1564                 node = nr_node_ids;
1565
1566         return wq->node_nr_active[node];
1567 }
1568
1569 /**
1570  * wq_update_node_max_active - Update per-node max_actives to use
1571  * @wq: workqueue to update
1572  * @off_cpu: CPU that's going down, -1 if a CPU is not going down
1573  *
1574  * Update @wq->node_nr_active[]->max. @wq must be unbound. max_active is
1575  * distributed among nodes according to the proportions of numbers of online
1576  * cpus. The result is always between @wq->min_active and max_active.
1577  */
1578 static void wq_update_node_max_active(struct workqueue_struct *wq, int off_cpu)
1579 {
1580         struct cpumask *effective = unbound_effective_cpumask(wq);
1581         int min_active = READ_ONCE(wq->min_active);
1582         int max_active = READ_ONCE(wq->max_active);
1583         int total_cpus, node;
1584
1585         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1586
1587         if (!wq_topo_initialized)
1588                 return;
1589
1590         if (off_cpu >= 0 && !cpumask_test_cpu(off_cpu, effective))
1591                 off_cpu = -1;
1592
1593         total_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpu_online_mask);
1594         if (off_cpu >= 0)
1595                 total_cpus--;
1596
1597         for_each_node(node) {
1598                 int node_cpus;
1599
1600                 node_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpumask_of_node(node));
1601                 if (off_cpu >= 0 && cpu_to_node(off_cpu) == node)
1602                         node_cpus--;
1603
1604                 wq_node_nr_active(wq, node)->max =
1605                         clamp(DIV_ROUND_UP(max_active * node_cpus, total_cpus),
1606                               min_active, max_active);
1607         }
1608
1609         wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = min_active;
1610 }
1611
1612 /**
1613  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1614  * @pwq: pool_workqueue to get
1615  *
1616  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1617  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1618  */
1619 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1620 {
1621         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1622         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1623         pwq->refcnt++;
1624 }
1625
1626 /**
1627  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1628  * @pwq: pool_workqueue to put
1629  *
1630  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1631  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1632  */
1633 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1634 {
1635         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1636         if (likely(--pwq->refcnt))
1637                 return;
1638         /*
1639          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to a dedicated
1640          * kthread_worker to avoid A-A deadlocks.
1641          */
1642         kthread_queue_work(pwq_release_worker, &pwq->release_work);
1643 }
1644
1645 /**
1646  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1647  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1648  *
1649  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1650  */
1651 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1652 {
1653         if (pwq) {
1654                 /*
1655                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1656                  * following lock operations are safe.
1657                  */
1658                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1659                 put_pwq(pwq);
1660                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1661         }
1662 }
1663
1664 static bool pwq_is_empty(struct pool_workqueue *pwq)
1665 {
1666         return !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
1667 }
1668
1669 static void __pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1670                                 struct work_struct *work)
1671 {
1672         unsigned long *wdb = work_data_bits(work);
1673
1674         WARN_ON_ONCE(!(*wdb & WORK_STRUCT_INACTIVE));
1675         trace_workqueue_activate_work(work);
1676         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1677                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1678         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1679         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, wdb);
1680 }
1681
1682 /**
1683  * pwq_activate_work - Activate a work item if inactive
1684  * @pwq: pool_workqueue @work belongs to
1685  * @work: work item to activate
1686  *
1687  * Returns %true if activated. %false if already active.
1688  */
1689 static bool pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1690                               struct work_struct *work)
1691 {
1692         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1693         struct wq_node_nr_active *nna;
1694
1695         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1696
1697         if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1698                 return false;
1699
1700         nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1701         if (nna)
1702                 atomic_inc(&nna->nr);
1703
1704         pwq->nr_active++;
1705         __pwq_activate_work(pwq, work);
1706         return true;
1707 }
1708
1709 static bool tryinc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
1710 {
1711         int max = READ_ONCE(nna->max);
1712
1713         while (true) {
1714                 int old, tmp;
1715
1716                 old = atomic_read(&nna->nr);
1717                 if (old >= max)
1718                         return false;
1719                 tmp = atomic_cmpxchg_relaxed(&nna->nr, old, old + 1);
1720                 if (tmp == old)
1721                         return true;
1722         }
1723 }
1724
1725 /**
1726  * pwq_tryinc_nr_active - Try to increment nr_active for a pwq
1727  * @pwq: pool_workqueue of interest
1728  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1729  *
1730  * Try to increment nr_active for @pwq. Returns %true if an nr_active count is
1731  * successfully obtained. %false otherwise.
1732  */
1733 static bool pwq_tryinc_nr_active(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1734 {
1735         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1736         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1737         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(wq, pool->node);
1738         bool obtained = false;
1739
1740         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1741
1742         if (!nna) {
1743                 /* BH or per-cpu workqueue, pwq->nr_active is sufficient */
1744                 obtained = pwq->nr_active < READ_ONCE(wq->max_active);
1745                 goto out;
1746         }
1747
1748         if (unlikely(pwq->plugged))
1749                 return false;
1750
1751         /*
1752          * Unbound workqueue uses per-node shared nr_active $nna. If @pwq is
1753          * already waiting on $nna, pwq_dec_nr_active() will maintain the
1754          * concurrency level. Don't jump the line.
1755          *
1756          * We need to ignore the pending test after max_active has increased as
1757          * pwq_dec_nr_active() can only maintain the concurrency level but not
1758          * increase it. This is indicated by @fill.
1759          */
1760         if (!list_empty(&pwq->pending_node) && likely(!fill))
1761                 goto out;
1762
1763         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1764         if (obtained)
1765                 goto out;
1766
1767         /*
1768          * Lockless acquisition failed. Lock, add ourself to $nna->pending_pwqs
1769          * and try again. The smp_mb() is paired with the implied memory barrier
1770          * of atomic_dec_return() in pwq_dec_nr_active() to ensure that either
1771          * we see the decremented $nna->nr or they see non-empty
1772          * $nna->pending_pwqs.
1773          */
1774         raw_spin_lock(&nna->lock);
1775
1776         if (list_empty(&pwq->pending_node))
1777                 list_add_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1778         else if (likely(!fill))
1779                 goto out_unlock;
1780
1781         smp_mb();
1782
1783         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1784
1785         /*
1786          * If @fill, @pwq might have already been pending. Being spuriously
1787          * pending in cold paths doesn't affect anything. Let's leave it be.
1788          */
1789         if (obtained && likely(!fill))
1790                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1791
1792 out_unlock:
1793         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1794 out:
1795         if (obtained)
1796                 pwq->nr_active++;
1797         return obtained;
1798 }
1799
1800 /**
1801  * pwq_activate_first_inactive - Activate the first inactive work item on a pwq
1802  * @pwq: pool_workqueue of interest
1803  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1804  *
1805  * Activate the first inactive work item of @pwq if available and allowed by
1806  * max_active limit.
1807  *
1808  * Returns %true if an inactive work item has been activated. %false if no
1809  * inactive work item is found or max_active limit is reached.
1810  */
1811 static bool pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1812 {
1813         struct work_struct *work =
1814                 list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1815                                          struct work_struct, entry);
1816
1817         if (work && pwq_tryinc_nr_active(pwq, fill)) {
1818                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1819                 return true;
1820         } else {
1821                 return false;
1822         }
1823 }
1824
1825 /**
1826  * unplug_oldest_pwq - unplug the oldest pool_workqueue
1827  * @wq: workqueue_struct where its oldest pwq is to be unplugged
1828  *
1829  * This function should only be called for ordered workqueues where only the
1830  * oldest pwq is unplugged, the others are plugged to suspend execution to
1831  * ensure proper work item ordering::
1832  *
1833  *    dfl_pwq --------------+     [P] - plugged
1834  *                          |
1835  *                          v
1836  *    pwqs -> A -> B [P] -> C [P] (newest)
1837  *            |    |        |
1838  *            1    3        5
1839  *            |    |        |
1840  *            2    4        6
1841  *
1842  * When the oldest pwq is drained and removed, this function should be called
1843  * to unplug the next oldest one to start its work item execution. Note that
1844  * pwq's are linked into wq->pwqs with the oldest first, so the first one in
1845  * the list is the oldest.
1846  */
1847 static void unplug_oldest_pwq(struct workqueue_struct *wq)
1848 {
1849         struct pool_workqueue *pwq;
1850
1851         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1852
1853         /* Caller should make sure that pwqs isn't empty before calling */
1854         pwq = list_first_entry_or_null(&wq->pwqs, struct pool_workqueue,
1855                                        pwqs_node);
1856         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1857         if (pwq->plugged) {
1858                 pwq->plugged = false;
1859                 if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true))
1860                         kick_pool(pwq->pool);
1861         }
1862         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1863 }
1864
1865 /**
1866  * node_activate_pending_pwq - Activate a pending pwq on a wq_node_nr_active
1867  * @nna: wq_node_nr_active to activate a pending pwq for
1868  * @caller_pool: worker_pool the caller is locking
1869  *
1870  * Activate a pwq in @nna->pending_pwqs. Called with @caller_pool locked.
1871  * @caller_pool may be unlocked and relocked to lock other worker_pools.
1872  */
1873 static void node_activate_pending_pwq(struct wq_node_nr_active *nna,
1874                                       struct worker_pool *caller_pool)
1875 {
1876         struct worker_pool *locked_pool = caller_pool;
1877         struct pool_workqueue *pwq;
1878         struct work_struct *work;
1879
1880         lockdep_assert_held(&caller_pool->lock);
1881
1882         raw_spin_lock(&nna->lock);
1883 retry:
1884         pwq = list_first_entry_or_null(&nna->pending_pwqs,
1885                                        struct pool_workqueue, pending_node);
1886         if (!pwq)
1887                 goto out_unlock;
1888
1889         /*
1890          * If @pwq is for a different pool than @locked_pool, we need to lock
1891          * @pwq->pool->lock. Let's trylock first. If unsuccessful, do the unlock
1892          * / lock dance. For that, we also need to release @nna->lock as it's
1893          * nested inside pool locks.
1894          */
1895         if (pwq->pool != locked_pool) {
1896                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1897                 locked_pool = pwq->pool;
1898                 if (!raw_spin_trylock(&locked_pool->lock)) {
1899                         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1900                         raw_spin_lock(&locked_pool->lock);
1901                         raw_spin_lock(&nna->lock);
1902                         goto retry;
1903                 }
1904         }
1905
1906         /*
1907          * $pwq may not have any inactive work items due to e.g. cancellations.
1908          * Drop it from pending_pwqs and see if there's another one.
1909          */
1910         work = list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1911                                         struct work_struct, entry);
1912         if (!work) {
1913                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1914                 goto retry;
1915         }
1916
1917         /*
1918          * Acquire an nr_active count and activate the inactive work item. If
1919          * $pwq still has inactive work items, rotate it to the end of the
1920          * pending_pwqs so that we round-robin through them. This means that
1921          * inactive work items are not activated in queueing order which is fine
1922          * given that there has never been any ordering across different pwqs.
1923          */
1924         if (likely(tryinc_node_nr_active(nna))) {
1925                 pwq->nr_active++;
1926                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1927
1928                 if (list_empty(&pwq->inactive_works))
1929                         list_del_init(&pwq->pending_node);
1930                 else
1931                         list_move_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1932
1933                 /* if activating a foreign pool, make sure it's running */
1934                 if (pwq->pool != caller_pool)
1935                         kick_pool(pwq->pool);
1936         }
1937
1938 out_unlock:
1939         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1940         if (locked_pool != caller_pool) {
1941                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1942                 raw_spin_lock(&caller_pool->lock);
1943         }
1944 }
1945
1946 /**
1947  * pwq_dec_nr_active - Retire an active count
1948  * @pwq: pool_workqueue of interest
1949  *
1950  * Decrement @pwq's nr_active and try to activate the first inactive work item.
1951  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock.
1952  */
1953 static void pwq_dec_nr_active(struct pool_workqueue *pwq)
1954 {
1955         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1956         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1957
1958         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1959
1960         /*
1961          * @pwq->nr_active should be decremented for both percpu and unbound
1962          * workqueues.
1963          */
1964         pwq->nr_active--;
1965
1966         /*
1967          * For a percpu workqueue, it's simple. Just need to kick the first
1968          * inactive work item on @pwq itself.
1969          */
1970         if (!nna) {
1971                 pwq_activate_first_inactive(pwq, false);
1972                 return;
1973         }
1974
1975         /*
1976          * If @pwq is for an unbound workqueue, it's more complicated because
1977          * multiple pwqs and pools may be sharing the nr_active count. When a
1978          * pwq needs to wait for an nr_active count, it puts itself on
1979          * $nna->pending_pwqs. The following atomic_dec_return()'s implied
1980          * memory barrier is paired with smp_mb() in pwq_tryinc_nr_active() to
1981          * guarantee that either we see non-empty pending_pwqs or they see
1982          * decremented $nna->nr.
1983          *
1984          * $nna->max may change as CPUs come online/offline and @pwq->wq's
1985          * max_active gets updated. However, it is guaranteed to be equal to or
1986          * larger than @pwq->wq->min_active which is above zero unless freezing.
1987          * This maintains the forward progress guarantee.
1988          */
1989         if (atomic_dec_return(&nna->nr) >= READ_ONCE(nna->max))
1990                 return;
1991
1992         if (!list_empty(&nna->pending_pwqs))
1993                 node_activate_pending_pwq(nna, pool);
1994 }
1995
1996 /**
1997  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1998  * @pwq: pwq of interest
1999  * @work_data: work_data of work which left the queue
2000  *
2001  * A work either has completed or is removed from pending queue,
2002  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
2003  *
2004  * NOTE:
2005  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock
2006  * and thus should be called after all other state updates for the in-flight
2007  * work item is complete.
2008  *
2009  * CONTEXT:
2010  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2011  */
2012 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
2013 {
2014         int color = get_work_color(work_data);
2015
2016         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE))
2017                 pwq_dec_nr_active(pwq);
2018
2019         pwq->nr_in_flight[color]--;
2020
2021         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
2022         if (likely(pwq->flush_color != color))
2023                 goto out_put;
2024
2025         /* are there still in-flight works? */
2026         if (pwq->nr_in_flight[color])
2027                 goto out_put;
2028
2029         /* this pwq is done, clear flush_color */
2030         pwq->flush_color = -1;
2031
2032         /*
2033          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
2034          * will handle the rest.
2035          */
2036         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
2037                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
2038 out_put:
2039         put_pwq(pwq);
2040 }
2041
2042 /**
2043  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2044  * @work: work item to steal
2045  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2046  * @irq_flags: place to store irq state
2047  *
2048  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
2049  * stable state - idle, on timer or on worklist.
2050  *
2051  * Return:
2052  *
2053  *  ========    ================================================================
2054  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
2055  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
2056  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
2057  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
2058  *              for arbitrarily long
2059  *  ========    ================================================================
2060  *
2061  * Note:
2062  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
2063  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
2064  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
2065  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
2066  *
2067  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
2068  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@irq_flags).
2069  *
2070  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2071  */
2072 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2073                                unsigned long *irq_flags)
2074 {
2075         struct worker_pool *pool;
2076         struct pool_workqueue *pwq;
2077
2078         local_irq_save(*irq_flags);
2079
2080         /* try to steal the timer if it exists */
2081         if (cflags & WORK_CANCEL_DELAYED) {
2082                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
2083
2084                 /*
2085                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
2086                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
2087                  * running on the local CPU.
2088                  */
2089                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
2090                         return 1;
2091         }
2092
2093         /* try to claim PENDING the normal way */
2094         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
2095                 return 0;
2096
2097         rcu_read_lock();
2098         /*
2099          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
2100          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
2101          */
2102         pool = get_work_pool(work);
2103         if (!pool)
2104                 goto fail;
2105
2106         raw_spin_lock(&pool->lock);
2107         /*
2108          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
2109          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
2110          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
2111          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
2112          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
2113          * item is currently queued on that pool.
2114          */
2115         pwq = get_work_pwq(work);
2116         if (pwq && pwq->pool == pool) {
2117                 unsigned long work_data;
2118
2119                 debug_work_deactivate(work);
2120
2121                 /*
2122                  * A cancelable inactive work item must be in the
2123                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
2124                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
2125                  *
2126                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
2127                  * it might have linked barrier work items which, if left
2128                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
2129                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
2130                  * item is activated before grabbing.
2131                  */
2132                 pwq_activate_work(pwq, work);
2133
2134                 list_del_init(&work->entry);
2135
2136                 /*
2137                  * work->data points to pwq iff queued. Let's point to pool. As
2138                  * this destroys work->data needed by the next step, stash it.
2139                  */
2140                 work_data = *work_data_bits(work);
2141                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id, 0);
2142
2143                 /* must be the last step, see the function comment */
2144                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2145
2146                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
2147                 rcu_read_unlock();
2148                 return 1;
2149         }
2150         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2151 fail:
2152         rcu_read_unlock();
2153         local_irq_restore(*irq_flags);
2154         if (work_is_canceling(work))
2155                 return -ENOENT;
2156         cpu_relax();
2157         return -EAGAIN;
2158 }
2159
2160 struct cwt_wait {
2161         wait_queue_entry_t      wait;
2162         struct work_struct      *work;
2163 };
2164
2165 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
2166 {
2167         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
2168
2169         if (cwait->work != key)
2170                 return 0;
2171         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
2172 }
2173
2174 /**
2175  * work_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2176  * @work: work item to steal
2177  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2178  * @irq_flags: place to store IRQ state
2179  *
2180  * Grab PENDING bit of @work. @work can be in any stable state - idle, on timer
2181  * or on worklist.
2182  *
2183  * Must be called in process context. IRQ is disabled on return with IRQ state
2184  * stored in *@irq_flags. The caller is responsible for re-enabling it using
2185  * local_irq_restore().
2186  *
2187  * Returns %true if @work was pending. %false if idle.
2188  */
2189 static bool work_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2190                               unsigned long *irq_flags)
2191 {
2192         struct cwt_wait cwait;
2193         int ret;
2194
2195         might_sleep();
2196 repeat:
2197         ret = try_to_grab_pending(work, cflags, irq_flags);
2198         if (likely(ret >= 0))
2199                 return ret;
2200         if (ret != -ENOENT)
2201                 goto repeat;
2202
2203         /*
2204          * Someone is already canceling. Wait for it to finish. flush_work()
2205          * doesn't work for PREEMPT_NONE because we may get woken up between
2206          * @work's completion and the other canceling task resuming and clearing
2207          * CANCELING - flush_work() will return false immediately as @work is no
2208          * longer busy, try_to_grab_pending() will return -ENOENT as @work is
2209          * still being canceled and the other canceling task won't be able to
2210          * clear CANCELING as we're hogging the CPU.
2211          *
2212          * Let's wait for completion using a waitqueue. As this may lead to the
2213          * thundering herd problem, use a custom wake function which matches
2214          * @work along with exclusive wait and wakeup.
2215          */
2216         init_wait(&cwait.wait);
2217         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
2218         cwait.work = work;
2219
2220         prepare_to_wait_exclusive(&wq_cancel_waitq, &cwait.wait,
2221                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2222         if (work_is_canceling(work))
2223                 schedule();
2224         finish_wait(&wq_cancel_waitq, &cwait.wait);
2225
2226         goto repeat;
2227 }
2228
2229 /**
2230  * insert_work - insert a work into a pool
2231  * @pwq: pwq @work belongs to
2232  * @work: work to insert
2233  * @head: insertion point
2234  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
2235  *
2236  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
2237  * work_struct flags.
2238  *
2239  * CONTEXT:
2240  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2241  */
2242 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
2243                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
2244 {
2245         debug_work_activate(work);
2246
2247         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
2248         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
2249
2250         /* we own @work, set data and link */
2251         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
2252         list_add_tail(&work->entry, head);
2253         get_pwq(pwq);
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
2258  * same workqueue.
2259  */
2260 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
2261 {
2262         struct worker *worker;
2263
2264         worker = current_wq_worker();
2265         /*
2266          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
2267          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
2268          */
2269         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
2270 }
2271
2272 /*
2273  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
2274  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
2275  * avoid perturbing sensitive tasks.
2276  */
2277 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
2278 {
2279         int new_cpu;
2280
2281         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
2282                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
2283                         return cpu;
2284         } else {
2285                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
2286         }
2287
2288         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
2289         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2290         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2291                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2292                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
2293                         return cpu;
2294         }
2295         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
2296
2297         return new_cpu;
2298 }
2299
2300 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2301                          struct work_struct *work)
2302 {
2303         struct pool_workqueue *pwq;
2304         struct worker_pool *last_pool, *pool;
2305         unsigned int work_flags;
2306         unsigned int req_cpu = cpu;
2307
2308         /*
2309          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
2310          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
2311          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
2312          * happen with IRQ disabled.
2313          */
2314         lockdep_assert_irqs_disabled();
2315
2316         /*
2317          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
2318          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
2319          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
2320          */
2321         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
2322                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
2323                 return;
2324         rcu_read_lock();
2325 retry:
2326         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
2327         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND) {
2328                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
2329                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
2330                 else
2331                         cpu = raw_smp_processor_id();
2332         }
2333
2334         pwq = rcu_dereference(*per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu));
2335         pool = pwq->pool;
2336
2337         /*
2338          * If @work was previously on a different pool, it might still be
2339          * running there, in which case the work needs to be queued on that
2340          * pool to guarantee non-reentrancy.
2341          */
2342         last_pool = get_work_pool(work);
2343         if (last_pool && last_pool != pool) {
2344                 struct worker *worker;
2345
2346                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
2347
2348                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
2349
2350                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
2351                         pwq = worker->current_pwq;
2352                         pool = pwq->pool;
2353                         WARN_ON_ONCE(pool != last_pool);
2354                 } else {
2355                         /* meh... not running there, queue here */
2356                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
2357                         raw_spin_lock(&pool->lock);
2358                 }
2359         } else {
2360                 raw_spin_lock(&pool->lock);
2361         }
2362
2363         /*
2364          * pwq is determined and locked. For unbound pools, we could have raced
2365          * with pwq release and it could already be dead. If its refcnt is zero,
2366          * repeat pwq selection. Note that unbound pwqs never die without
2367          * another pwq replacing it in cpu_pwq or while work items are executing
2368          * on it, so the retrying is guaranteed to make forward-progress.
2369          */
2370         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
2371                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
2372                         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2373                         cpu_relax();
2374                         goto retry;
2375                 }
2376                 /* oops */
2377                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
2378                           wq->name, cpu);
2379         }
2380
2381         /* pwq determined, queue */
2382         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
2383
2384         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
2385                 goto out;
2386
2387         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
2388         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
2389
2390         /*
2391          * Limit the number of concurrently active work items to max_active.
2392          * @work must also queue behind existing inactive work items to maintain
2393          * ordering when max_active changes. See wq_adjust_max_active().
2394          */
2395         if (list_empty(&pwq->inactive_works) && pwq_tryinc_nr_active(pwq, false)) {
2396                 if (list_empty(&pool->worklist))
2397                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2398
2399                 trace_workqueue_activate_work(work);
2400                 insert_work(pwq, work, &pool->worklist, work_flags);
2401                 kick_pool(pool);
2402         } else {
2403                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2404                 insert_work(pwq, work, &pwq->inactive_works, work_flags);
2405         }
2406
2407 out:
2408         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2409         rcu_read_unlock();
2410 }
2411
2412 /**
2413  * queue_work_on - queue work on specific cpu
2414  * @cpu: CPU number to execute work on
2415  * @wq: workqueue to use
2416  * @work: work to queue
2417  *
2418  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
2419  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
2420  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
2421  * But note well that callers specifying a CPU that never has been
2422  * online will get a splat.
2423  *
2424  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2425  */
2426 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2427                    struct work_struct *work)
2428 {
2429         bool ret = false;
2430         unsigned long irq_flags;
2431
2432         local_irq_save(irq_flags);
2433
2434         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2435                 __queue_work(cpu, wq, work);
2436                 ret = true;
2437         }
2438
2439         local_irq_restore(irq_flags);
2440         return ret;
2441 }
2442 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
2443
2444 /**
2445  * select_numa_node_cpu - Select a CPU based on NUMA node
2446  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
2447  *
2448  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
2449  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
2450  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
2451  * available CPU if we need to schedule this work.
2452  */
2453 static int select_numa_node_cpu(int node)
2454 {
2455         int cpu;
2456
2457         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
2458         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
2459                 return WORK_CPU_UNBOUND;
2460
2461         /* Use local node/cpu if we are already there */
2462         cpu = raw_smp_processor_id();
2463         if (node == cpu_to_node(cpu))
2464                 return cpu;
2465
2466         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
2467         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
2468
2469         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
2470         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
2471 }
2472
2473 /**
2474  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
2475  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
2476  * @wq: workqueue to use
2477  * @work: work to queue
2478  *
2479  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
2480  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
2481  * NUMA node.
2482  *
2483  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
2484  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
2485  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
2486  *
2487  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
2488  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
2489  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
2490  *
2491  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2492  */
2493 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
2494                      struct work_struct *work)
2495 {
2496         unsigned long irq_flags;
2497         bool ret = false;
2498
2499         /*
2500          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
2501          * Specifically we only return the first available CPU for a given
2502          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
2503          *
2504          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
2505          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
2506          * some round robin type logic.
2507          */
2508         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2509
2510         local_irq_save(irq_flags);
2511
2512         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2513                 int cpu = select_numa_node_cpu(node);
2514
2515                 __queue_work(cpu, wq, work);
2516                 ret = true;
2517         }
2518
2519         local_irq_restore(irq_flags);
2520         return ret;
2521 }
2522 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
2523
2524 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
2525 {
2526         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
2527
2528         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
2529         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2530 }
2531 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
2532
2533 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2534                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2535 {
2536         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
2537         struct work_struct *work = &dwork->work;
2538
2539         WARN_ON_ONCE(!wq);
2540         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
2541         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
2542         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
2543
2544         /*
2545          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
2546          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
2547          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
2548          * on that there's no such delay when @delay is 0.
2549          */
2550         if (!delay) {
2551                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
2552                 return;
2553         }
2554
2555         dwork->wq = wq;
2556         dwork->cpu = cpu;
2557         timer->expires = jiffies + delay;
2558
2559         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TIMER)) {
2560                 /* If the current cpu is a housekeeping cpu, use it. */
2561                 cpu = smp_processor_id();
2562                 if (!housekeeping_test_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER))
2563                         cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
2564                 add_timer_on(timer, cpu);
2565         } else {
2566                 if (likely(cpu == WORK_CPU_UNBOUND))
2567                         add_timer_global(timer);
2568                 else
2569                         add_timer_on(timer, cpu);
2570         }
2571 }
2572
2573 /**
2574  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
2575  * @cpu: CPU number to execute work on
2576  * @wq: workqueue to use
2577  * @dwork: work to queue
2578  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2579  *
2580  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
2581  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
2582  * execution.
2583  */
2584 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2585                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2586 {
2587         struct work_struct *work = &dwork->work;
2588         bool ret = false;
2589         unsigned long irq_flags;
2590
2591         /* read the comment in __queue_work() */
2592         local_irq_save(irq_flags);
2593
2594         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2595                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2596                 ret = true;
2597         }
2598
2599         local_irq_restore(irq_flags);
2600         return ret;
2601 }
2602 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
2603
2604 /**
2605  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
2606  * @cpu: CPU number to execute work on
2607  * @wq: workqueue to use
2608  * @dwork: work to queue
2609  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2610  *
2611  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
2612  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
2613  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
2614  * current state.
2615  *
2616  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
2617  * pending and its timer was modified.
2618  *
2619  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2620  * See try_to_grab_pending() for details.
2621  */
2622 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2623                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2624 {
2625         unsigned long irq_flags;
2626         int ret;
2627
2628         do {
2629                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED,
2630                                           &irq_flags);
2631         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2632
2633         if (likely(ret >= 0)) {
2634                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2635                 local_irq_restore(irq_flags);
2636         }
2637
2638         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
2639         return ret;
2640 }
2641 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
2642
2643 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
2644 {
2645         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
2646
2647         /* read the comment in __queue_work() */
2648         local_irq_disable();
2649         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
2650         local_irq_enable();
2651 }
2652
2653 /**
2654  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
2655  * @wq: workqueue to use
2656  * @rwork: work to queue
2657  *
2658  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
2659  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
2660  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
2661  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
2662  */
2663 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
2664 {
2665         struct work_struct *work = &rwork->work;
2666
2667         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2668                 rwork->wq = wq;
2669                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
2670                 return true;
2671         }
2672
2673         return false;
2674 }
2675 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
2676
2677 static struct worker *alloc_worker(int node)
2678 {
2679         struct worker *worker;
2680
2681         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
2682         if (worker) {
2683                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
2684                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
2685                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
2686                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
2687                 worker->flags = WORKER_PREP;
2688         }
2689         return worker;
2690 }
2691
2692 static cpumask_t *pool_allowed_cpus(struct worker_pool *pool)
2693 {
2694         if (pool->cpu < 0 && pool->attrs->affn_strict)
2695                 return pool->attrs->__pod_cpumask;
2696         else
2697                 return pool->attrs->cpumask;
2698 }
2699
2700 /**
2701  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
2702  * @worker: worker to be attached
2703  * @pool: the target pool
2704  *
2705  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
2706  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
2707  * cpu-[un]hotplugs.
2708  */
2709 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
2710                                   struct worker_pool *pool)
2711 {
2712         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2713
2714         /*
2715          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains stable
2716          * across this function. See the comments above the flag definition for
2717          * details. BH workers are, while per-CPU, always DISASSOCIATED.
2718          */
2719         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) {
2720                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2721         } else {
2722                 WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2723                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
2724         }
2725
2726         if (worker->rescue_wq)
2727                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2728
2729         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
2730         worker->pool = pool;
2731
2732         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2733 }
2734
2735 /**
2736  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
2737  * @worker: worker which is attached to its pool
2738  *
2739  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
2740  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
2741  * other reference to the pool.
2742  */
2743 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
2744 {
2745         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2746         struct completion *detach_completion = NULL;
2747
2748         /* there is one permanent BH worker per CPU which should never detach */
2749         WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2750
2751         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2752
2753         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2754         list_del(&worker->node);
2755         worker->pool = NULL;
2756
2757         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
2758                 detach_completion = pool->detach_completion;
2759         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2760
2761         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
2762         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
2763
2764         if (detach_completion)
2765                 complete(detach_completion);
2766 }
2767
2768 /**
2769  * create_worker - create a new workqueue worker
2770  * @pool: pool the new worker will belong to
2771  *
2772  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
2773  *
2774  * CONTEXT:
2775  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
2776  *
2777  * Return:
2778  * Pointer to the newly created worker.
2779  */
2780 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
2781 {
2782         struct worker *worker;
2783         int id;
2784         char id_buf[23];
2785
2786         /* ID is needed to determine kthread name */
2787         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
2788         if (id < 0) {
2789                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
2790                             ERR_PTR(id));
2791                 return NULL;
2792         }
2793
2794         worker = alloc_worker(pool->node);
2795         if (!worker) {
2796                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
2797                 goto fail;
2798         }
2799
2800         worker->id = id;
2801
2802         if (!(pool->flags & POOL_BH)) {
2803                 if (pool->cpu >= 0)
2804                         snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
2805                                  pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
2806                 else
2807                         snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
2808
2809                 worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker,
2810                                         pool->node, "kworker/%s", id_buf);
2811                 if (IS_ERR(worker->task)) {
2812                         if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
2813                                 pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
2814                                        id_buf);
2815                         } else {
2816                                 pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
2817                                             worker->task);
2818                         }
2819                         goto fail;
2820                 }
2821
2822                 set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
2823                 kthread_bind_mask(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2824         }
2825
2826         /* successful, attach the worker to the pool */
2827         worker_attach_to_pool(worker, pool);
2828
2829         /* start the newly created worker */
2830         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2831
2832         worker->pool->nr_workers++;
2833         worker_enter_idle(worker);
2834
2835         /*
2836          * @worker is waiting on a completion in kthread() and will trigger hung
2837          * check if not woken up soon. As kick_pool() is noop if @pool is empty,
2838          * wake it up explicitly.
2839          */
2840         if (worker->task)
2841                 wake_up_process(worker->task);
2842
2843         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2844
2845         return worker;
2846
2847 fail:
2848         ida_free(&pool->worker_ida, id);
2849         kfree(worker);
2850         return NULL;
2851 }
2852
2853 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2854 {
2855         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2856
2857         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2858         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2859                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2860         else
2861                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2862 }
2863
2864 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2865 {
2866         struct worker *worker, *tmp;
2867
2868         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2869                 list_del_init(&worker->entry);
2870                 unbind_worker(worker);
2871                 /*
2872                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2873                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2874                  * wouldn't have gotten here.
2875                  *
2876                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2877                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2878                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2879                  * outside of pool->lock.
2880                  */
2881                 wake_up_process(worker->task);
2882         }
2883 }
2884
2885 /**
2886  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2887  * @worker: worker to be destroyed
2888  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2889  *
2890  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2891  * should be idle.
2892  *
2893  * CONTEXT:
2894  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2895  */
2896 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2897 {
2898         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2899
2900         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2901         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2902
2903         /* sanity check frenzy */
2904         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2905             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2906             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2907                 return;
2908
2909         pool->nr_workers--;
2910         pool->nr_idle--;
2911
2912         worker->flags |= WORKER_DIE;
2913
2914         list_move(&worker->entry, list);
2915         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2916 }
2917
2918 /**
2919  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2920  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2921  *
2922  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2923  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2924  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2925  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2926  * it expire and re-evaluate things from there.
2927  */
2928 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2929 {
2930         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2931         bool do_cull = false;
2932
2933         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2934                 return;
2935
2936         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2937
2938         if (too_many_workers(pool)) {
2939                 struct worker *worker;
2940                 unsigned long expires;
2941
2942                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2943                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2944                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2945                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2946
2947                 if (!do_cull)
2948                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2949         }
2950         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2951
2952         if (do_cull)
2953                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2954 }
2955
2956 /**
2957  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2958  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2959  *
2960  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2961  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2962  *
2963  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2964  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2965  * context, hence the split between timer callback and work item.
2966  */
2967 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2968 {
2969         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2970         LIST_HEAD(cull_list);
2971
2972         /*
2973          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2974          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2975          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2976          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2977          */
2978         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2979         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2980
2981         while (too_many_workers(pool)) {
2982                 struct worker *worker;
2983                 unsigned long expires;
2984
2985                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2986                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2987
2988                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2989                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2990                         break;
2991                 }
2992
2993                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2994         }
2995
2996         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2997         wake_dying_workers(&cull_list);
2998         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2999 }
3000
3001 static void send_mayday(struct work_struct *work)
3002 {
3003         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
3004         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3005
3006         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
3007
3008         if (!wq->rescuer)
3009                 return;
3010
3011         /* mayday mayday mayday */
3012         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3013                 /*
3014                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
3015                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
3016                  * rescuer is done with it.
3017                  */
3018                 get_pwq(pwq);
3019                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3020                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
3021                 pwq->stats[PWQ_STAT_MAYDAY]++;
3022         }
3023 }
3024
3025 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
3026 {
3027         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
3028         struct work_struct *work;
3029
3030         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3031         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
3032
3033         if (need_to_create_worker(pool)) {
3034                 /*
3035                  * We've been trying to create a new worker but
3036                  * haven't been successful.  We might be hitting an
3037                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
3038                  * rescuers.
3039                  */
3040                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
3041                         send_mayday(work);
3042         }
3043
3044         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3045         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3046
3047         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
3048 }
3049
3050 /**
3051  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
3052  * @pool: pool to create a new worker for
3053  *
3054  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
3055  * have at least one idle worker on return from this function.  If
3056  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
3057  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
3058  * possible allocation deadlock.
3059  *
3060  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
3061  * may_start_working() %true.
3062  *
3063  * LOCKING:
3064  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3065  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
3066  * manager.
3067  */
3068 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
3069 __releases(&pool->lock)
3070 __acquires(&pool->lock)
3071 {
3072 restart:
3073         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3074
3075         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
3076         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
3077
3078         while (true) {
3079                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
3080                         break;
3081
3082                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
3083
3084                 if (!need_to_create_worker(pool))
3085                         break;
3086         }
3087
3088         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3089         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3090         /*
3091          * This is necessary even after a new worker was just successfully
3092          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
3093          * already become busy.
3094          */
3095         if (need_to_create_worker(pool))
3096                 goto restart;
3097 }
3098
3099 /**
3100  * manage_workers - manage worker pool
3101  * @worker: self
3102  *
3103  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
3104  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
3105  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
3106  *
3107  * The caller can safely start processing works on false return.  On
3108  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
3109  * and may_start_working() is true.
3110  *
3111  * CONTEXT:
3112  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3113  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
3114  *
3115  * Return:
3116  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
3117  * start processing works, %true if management function was performed and
3118  * the conditions that the caller verified before calling the function may
3119  * no longer be true.
3120  */
3121 static bool manage_workers(struct worker *worker)
3122 {
3123         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3124
3125         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
3126                 return false;
3127
3128         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3129         pool->manager = worker;
3130
3131         maybe_create_worker(pool);
3132
3133         pool->manager = NULL;
3134         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
3135         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
3136         return true;
3137 }
3138
3139 /**
3140  * process_one_work - process single work
3141  * @worker: self
3142  * @work: work to process
3143  *
3144  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
3145  * process a single work including synchronization against and
3146  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
3147  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
3148  * call this function to process a work.
3149  *
3150  * CONTEXT:
3151  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
3152  */
3153 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
3154 __releases(&pool->lock)
3155 __acquires(&pool->lock)
3156 {
3157         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
3158         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3159         unsigned long work_data;
3160         int lockdep_start_depth, rcu_start_depth;
3161         bool bh_draining = pool->flags & POOL_BH_DRAINING;
3162 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3163         /*
3164          * It is permissible to free the struct work_struct from
3165          * inside the function that is called from it, this we need to
3166          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
3167          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
3168          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
3169          */
3170         struct lockdep_map lockdep_map;
3171
3172         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
3173 #endif
3174         /* ensure we're on the correct CPU */
3175         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
3176                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
3177
3178         /* claim and dequeue */
3179         debug_work_deactivate(work);
3180         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
3181         worker->current_work = work;
3182         worker->current_func = work->func;
3183         worker->current_pwq = pwq;
3184         if (worker->task)
3185                 worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
3186         work_data = *work_data_bits(work);
3187         worker->current_color = get_work_color(work_data);
3188
3189         /*
3190          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
3191          * overridden through set_worker_desc().
3192          */
3193         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
3194
3195         list_del_init(&work->entry);
3196
3197         /*
3198          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
3199          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
3200          * of concurrency management and the next code block will chain
3201          * execution of the pending work items.
3202          */
3203         if (unlikely(pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE))
3204                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3205
3206         /*
3207          * Kick @pool if necessary. It's always noop for per-cpu worker pools
3208          * since nr_running would always be >= 1 at this point. This is used to
3209          * chain execution of the pending work items for WORKER_NOT_RUNNING
3210          * workers such as the UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
3211          */
3212         kick_pool(pool);
3213
3214         /*
3215          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
3216          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
3217          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
3218          * disabled.
3219          */
3220         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id, 0);
3221
3222         pwq->stats[PWQ_STAT_STARTED]++;
3223         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3224
3225         rcu_start_depth = rcu_preempt_depth();
3226         lockdep_start_depth = lockdep_depth(current);
3227         /* see drain_dead_softirq_workfn() */
3228         if (!bh_draining)
3229                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3230         lock_map_acquire(&lockdep_map);
3231         /*
3232          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
3233          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
3234          *
3235          * However, that would result in:
3236          *
3237          *   A(W1)
3238          *   WFC(C)
3239          *              A(W1)
3240          *              C(C)
3241          *
3242          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
3243          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
3244          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
3245          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
3246          * these locks.
3247          *
3248          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
3249          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
3250          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
3251          */
3252         lockdep_invariant_state(true);
3253         trace_workqueue_execute_start(work);
3254         worker->current_func(work);
3255         /*
3256          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
3257          * point will only record its address.
3258          */
3259         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
3260         pwq->stats[PWQ_STAT_COMPLETED]++;
3261         lock_map_release(&lockdep_map);
3262         if (!bh_draining)
3263                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3264
3265         if (unlikely((worker->task && in_atomic()) ||
3266                      lockdep_depth(current) != lockdep_start_depth ||
3267                      rcu_preempt_depth() != rcu_start_depth)) {
3268                 pr_err("BUG: workqueue leaked atomic, lock or RCU: %s[%d]\n"
3269                        "     preempt=0x%08x lock=%d->%d RCU=%d->%d workfn=%ps\n",
3270                        current->comm, task_pid_nr(current), preempt_count(),
3271                        lockdep_start_depth, lockdep_depth(current),
3272                        rcu_start_depth, rcu_preempt_depth(),
3273                        worker->current_func);
3274                 debug_show_held_locks(current);
3275                 dump_stack();
3276         }
3277
3278         /*
3279          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
3280          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
3281          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
3282          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
3283          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
3284          * the same condition doesn't freeze RCU.
3285          */
3286         if (worker->task)
3287                 cond_resched();
3288
3289         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3290
3291         /*
3292          * In addition to %WQ_CPU_INTENSIVE, @worker may also have been marked
3293          * CPU intensive by wq_worker_tick() if @work hogged CPU longer than
3294          * wq_cpu_intensive_thresh_us. Clear it.
3295          */
3296         worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3297
3298         /* tag the worker for identification in schedule() */
3299         worker->last_func = worker->current_func;
3300
3301         /* we're done with it, release */
3302         hash_del(&worker->hentry);
3303         worker->current_work = NULL;
3304         worker->current_func = NULL;
3305         worker->current_pwq = NULL;
3306         worker->current_color = INT_MAX;
3307
3308         /* must be the last step, see the function comment */
3309         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
3310 }
3311
3312 /**
3313  * process_scheduled_works - process scheduled works
3314  * @worker: self
3315  *
3316  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
3317  * may change while processing a work, so this function repeatedly
3318  * fetches a work from the top and executes it.
3319  *
3320  * CONTEXT:
3321  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3322  * multiple times.
3323  */
3324 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
3325 {
3326         struct work_struct *work;
3327         bool first = true;
3328
3329         while ((work = list_first_entry_or_null(&worker->scheduled,
3330                                                 struct work_struct, entry))) {
3331                 if (first) {
3332                         worker->pool->watchdog_ts = jiffies;
3333                         first = false;
3334                 }
3335                 process_one_work(worker, work);
3336         }
3337 }
3338
3339 static void set_pf_worker(bool val)
3340 {
3341         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3342         if (val)
3343                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
3344         else
3345                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
3346         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3347 }
3348
3349 /**
3350  * worker_thread - the worker thread function
3351  * @__worker: self
3352  *
3353  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
3354  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
3355  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
3356  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
3357  * will be explained in rescuer_thread().
3358  *
3359  * Return: 0
3360  */
3361 static int worker_thread(void *__worker)
3362 {
3363         struct worker *worker = __worker;
3364         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3365
3366         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
3367         set_pf_worker(true);
3368 woke_up:
3369         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3370
3371         /* am I supposed to die? */
3372         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
3373                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3374                 set_pf_worker(false);
3375
3376                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
3377                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
3378                 worker_detach_from_pool(worker);
3379                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
3380                 kfree(worker);
3381                 return 0;
3382         }
3383
3384         worker_leave_idle(worker);
3385 recheck:
3386         /* no more worker necessary? */
3387         if (!need_more_worker(pool))
3388                 goto sleep;
3389
3390         /* do we need to manage? */
3391         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
3392                 goto recheck;
3393
3394         /*
3395          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
3396          * preparing to process a work or actually processing it.
3397          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
3398          */
3399         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3400
3401         /*
3402          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
3403          * worker or that someone else has already assumed the manager
3404          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
3405          * management if applicable and concurrency management is restored
3406          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
3407          */
3408         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3409
3410         do {
3411                 struct work_struct *work =
3412                         list_first_entry(&pool->worklist,
3413                                          struct work_struct, entry);
3414
3415                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3416                         process_scheduled_works(worker);
3417         } while (keep_working(pool));
3418
3419         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3420 sleep:
3421         /*
3422          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
3423          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
3424          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
3425          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
3426          * event.
3427          */
3428         worker_enter_idle(worker);
3429         __set_current_state(TASK_IDLE);
3430         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3431         schedule();
3432         goto woke_up;
3433 }
3434
3435 /**
3436  * rescuer_thread - the rescuer thread function
3437  * @__rescuer: self
3438  *
3439  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
3440  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
3441  *
3442  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
3443  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
3444  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
3445  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
3446  * the problem rescuer solves.
3447  *
3448  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
3449  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
3450  * those works so that forward progress can be guaranteed.
3451  *
3452  * This should happen rarely.
3453  *
3454  * Return: 0
3455  */
3456 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
3457 {
3458         struct worker *rescuer = __rescuer;
3459         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
3460         bool should_stop;
3461
3462         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
3463
3464         /*
3465          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
3466          * doesn't participate in concurrency management.
3467          */
3468         set_pf_worker(true);
3469 repeat:
3470         set_current_state(TASK_IDLE);
3471
3472         /*
3473          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
3474          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
3475          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
3476          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
3477          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
3478          * list is always empty on exit.
3479          */
3480         should_stop = kthread_should_stop();
3481
3482         /* see whether any pwq is asking for help */
3483         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3484
3485         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
3486                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
3487                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
3488                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3489                 struct work_struct *work, *n;
3490
3491                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3492                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
3493
3494                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3495
3496                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
3497
3498                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3499
3500                 /*
3501                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
3502                  * process'em.
3503                  */
3504                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
3505                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
3506                         if (get_work_pwq(work) == pwq &&
3507                             assign_work(work, rescuer, &n))
3508                                 pwq->stats[PWQ_STAT_RESCUED]++;
3509                 }
3510
3511                 if (!list_empty(&rescuer->scheduled)) {
3512                         process_scheduled_works(rescuer);
3513
3514                         /*
3515                          * The above execution of rescued work items could
3516                          * have created more to rescue through
3517                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
3518                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
3519                          * that such back-to-back work items, which may be
3520                          * being used to relieve memory pressure, don't
3521                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
3522                          */
3523                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
3524                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
3525                                 /*
3526                                  * Queue iff we aren't racing destruction
3527                                  * and somebody else hasn't queued it already.
3528                                  */
3529                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3530                                         get_pwq(pwq);
3531                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3532                                 }
3533                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3534                         }
3535                 }
3536
3537                 /*
3538                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
3539                  * go away while we're still attached to it.
3540                  */
3541                 put_pwq(pwq);
3542
3543                 /*
3544                  * Leave this pool. Notify regular workers; otherwise, we end up
3545                  * with 0 concurrency and stalling the execution.
3546                  */
3547                 kick_pool(pool);
3548
3549                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3550
3551                 worker_detach_from_pool(rescuer);
3552
3553                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3554         }
3555
3556         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3557
3558         if (should_stop) {
3559                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3560                 set_pf_worker(false);
3561                 return 0;
3562         }
3563
3564         /* rescuers should never participate in concurrency management */
3565         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
3566         schedule();
3567         goto repeat;
3568 }
3569
3570 static void bh_worker(struct worker *worker)
3571 {
3572         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3573         int nr_restarts = BH_WORKER_RESTARTS;
3574         unsigned long end = jiffies + BH_WORKER_JIFFIES;
3575
3576         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3577         worker_leave_idle(worker);
3578
3579         /*
3580          * This function follows the structure of worker_thread(). See there for
3581          * explanations on each step.
3582          */
3583         if (!need_more_worker(pool))
3584                 goto done;
3585
3586         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3587         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3588
3589         do {
3590                 struct work_struct *work =
3591                         list_first_entry(&pool->worklist,
3592                                          struct work_struct, entry);
3593
3594                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3595                         process_scheduled_works(worker);
3596         } while (keep_working(pool) &&
3597                  --nr_restarts && time_before(jiffies, end));
3598
3599         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3600 done:
3601         worker_enter_idle(worker);
3602         kick_pool(pool);
3603         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3604 }
3605
3606 /*
3607  * TODO: Convert all tasklet users to workqueue and use softirq directly.
3608  *
3609  * This is currently called from tasklet[_hi]action() and thus is also called
3610  * whenever there are tasklets to run. Let's do an early exit if there's nothing
3611  * queued. Once conversion from tasklet is complete, the need_more_worker() test
3612  * can be dropped.
3613  *
3614  * After full conversion, we'll add worker->softirq_action, directly use the
3615  * softirq action and obtain the worker pointer from the softirq_action pointer.
3616  */
3617 void workqueue_softirq_action(bool highpri)
3618 {
3619         struct worker_pool *pool =
3620                 &per_cpu(bh_worker_pools, smp_processor_id())[highpri];
3621         if (need_more_worker(pool))
3622                 bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3623 }
3624
3625 struct wq_drain_dead_softirq_work {
3626         struct work_struct      work;
3627         struct worker_pool      *pool;
3628         struct completion       done;
3629 };
3630
3631 static void drain_dead_softirq_workfn(struct work_struct *work)
3632 {
3633         struct wq_drain_dead_softirq_work *dead_work =
3634                 container_of(work, struct wq_drain_dead_softirq_work, work);
3635         struct worker_pool *pool = dead_work->pool;
3636         bool repeat;
3637
3638         /*
3639          * @pool's CPU is dead and we want to execute its still pending work
3640          * items from this BH work item which is running on a different CPU. As
3641          * its CPU is dead, @pool can't be kicked and, as work execution path
3642          * will be nested, a lockdep annotation needs to be suppressed. Mark
3643          * @pool with %POOL_BH_DRAINING for the special treatments.
3644          */
3645         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3646         pool->flags |= POOL_BH_DRAINING;
3647         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3648
3649         bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3650
3651         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3652         pool->flags &= ~POOL_BH_DRAINING;
3653         repeat = need_more_worker(pool);
3654         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3655
3656         /*
3657          * bh_worker() might hit consecutive execution limit and bail. If there
3658          * still are pending work items, reschedule self and return so that we
3659          * don't hog this CPU's BH.
3660          */
3661         if (repeat) {
3662                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3663                         queue_work(system_bh_highpri_wq, work);
3664                 else
3665                         queue_work(system_bh_wq, work);
3666         } else {
3667                 complete(&dead_work->done);
3668         }
3669 }
3670
3671 /*
3672  * @cpu is dead. Drain the remaining BH work items on the current CPU. It's
3673  * possible to allocate dead_work per CPU and avoid flushing. However, then we
3674  * have to worry about draining overlapping with CPU coming back online or
3675  * nesting (one CPU's dead_work queued on another CPU which is also dead and so
3676  * on). Let's keep it simple and drain them synchronously. These are BH work
3677  * items which shouldn't be requeued on the same pool. Shouldn't take long.
3678  */
3679 void workqueue_softirq_dead(unsigned int cpu)
3680 {
3681         int i;
3682
3683         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
3684                 struct worker_pool *pool = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[i];
3685                 struct wq_drain_dead_softirq_work dead_work;
3686
3687                 if (!need_more_worker(pool))
3688                         continue;
3689
3690                 INIT_WORK(&dead_work.work, drain_dead_softirq_workfn);
3691                 dead_work.pool = pool;
3692                 init_completion(&dead_work.done);
3693
3694                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3695                         queue_work(system_bh_highpri_wq, &dead_work.work);
3696                 else
3697                         queue_work(system_bh_wq, &dead_work.work);
3698
3699                 wait_for_completion(&dead_work.done);
3700         }
3701 }
3702
3703 /**
3704  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
3705  * @target_wq: workqueue being flushed
3706  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
3707  *
3708  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3709  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
3710  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
3711  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
3712  * a deadlock.
3713  */
3714 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3715                                    struct work_struct *target_work)
3716 {
3717         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3718         struct worker *worker;
3719
3720         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3721                 return;
3722
3723         worker = current_wq_worker();
3724
3725         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3726                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3727                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3728         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3729                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3730                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3731                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3732                   target_wq->name, target_func);
3733 }
3734
3735 struct wq_barrier {
3736         struct work_struct      work;
3737         struct completion       done;
3738         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3739 };
3740
3741 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3742 {
3743         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3744         complete(&barr->done);
3745 }
3746
3747 /**
3748  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3749  * @pwq: pwq to insert barrier into
3750  * @barr: wq_barrier to insert
3751  * @target: target work to attach @barr to
3752  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3753  *
3754  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3755  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3756  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3757  * cpu.
3758  *
3759  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3760  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3761  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3762  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3763  * after a work with LINKED flag set.
3764  *
3765  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3766  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3767  *
3768  * CONTEXT:
3769  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3770  */
3771 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3772                               struct wq_barrier *barr,
3773                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3774 {
3775         static __maybe_unused struct lock_class_key bh_key, thr_key;
3776         unsigned int work_flags = 0;
3777         unsigned int work_color;
3778         struct list_head *head;
3779
3780         /*
3781          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3782          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3783          * checks and call back into the fixup functions where we
3784          * might deadlock.
3785          *
3786          * BH and threaded workqueues need separate lockdep keys to avoid
3787          * spuriously triggering "inconsistent {SOFTIRQ-ON-W} -> {IN-SOFTIRQ-W}
3788          * usage".
3789          */
3790         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&barr->work, wq_barrier_func,
3791                               (pwq->wq->flags & WQ_BH) ? &bh_key : &thr_key);
3792         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3793
3794         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3795
3796         barr->task = current;
3797
3798         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3799         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3800
3801         /*
3802          * If @target is currently being executed, schedule the
3803          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3804          */
3805         if (worker) {
3806                 head = worker->scheduled.next;
3807                 work_color = worker->current_color;
3808         } else {
3809                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3810
3811                 head = target->entry.next;
3812                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3813                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3814                 work_color = get_work_color(*bits);
3815                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3816         }
3817
3818         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3819         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3820
3821         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3822 }
3823
3824 /**
3825  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3826  * @wq: workqueue being flushed
3827  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3828  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3829  *
3830  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3831  *
3832  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3833  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3834  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3835  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3836  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3837  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3838  *
3839  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3840  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3841  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3842  * is returned.
3843  *
3844  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3845  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3846  * advanced to @work_color.
3847  *
3848  * CONTEXT:
3849  * mutex_lock(wq->mutex).
3850  *
3851  * Return:
3852  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3853  * otherwise.
3854  */
3855 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3856                                       int flush_color, int work_color)
3857 {
3858         bool wait = false;
3859         struct pool_workqueue *pwq;
3860
3861         if (flush_color >= 0) {
3862                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3863                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3864         }
3865
3866         for_each_pwq(pwq, wq) {
3867                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3868
3869                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3870
3871                 if (flush_color >= 0) {
3872                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3873
3874                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3875                                 pwq->flush_color = flush_color;
3876                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3877                                 wait = true;
3878                         }
3879                 }
3880
3881                 if (work_color >= 0) {
3882                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3883                         pwq->work_color = work_color;
3884                 }
3885
3886                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3887         }
3888
3889         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3890                 complete(&wq->first_flusher->done);
3891
3892         return wait;
3893 }
3894
3895 static void touch_wq_lockdep_map(struct workqueue_struct *wq)
3896 {
3897 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3898         if (wq->flags & WQ_BH)
3899                 local_bh_disable();
3900
3901         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
3902         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
3903
3904         if (wq->flags & WQ_BH)
3905                 local_bh_enable();
3906 #endif
3907 }
3908
3909 static void touch_work_lockdep_map(struct work_struct *work,
3910                                    struct workqueue_struct *wq)
3911 {
3912 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3913         if (wq->flags & WQ_BH)
3914                 local_bh_disable();
3915
3916         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3917         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3918
3919         if (wq->flags & WQ_BH)
3920                 local_bh_enable();
3921 #endif
3922 }
3923
3924 /**
3925  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3926  * @wq: workqueue to flush
3927  *
3928  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3929  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3930  */
3931 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3932 {
3933         struct wq_flusher this_flusher = {
3934                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3935                 .flush_color = -1,
3936                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
3937         };
3938         int next_color;
3939
3940         if (WARN_ON(!wq_online))
3941                 return;
3942
3943         touch_wq_lockdep_map(wq);
3944
3945         mutex_lock(&wq->mutex);
3946
3947         /*
3948          * Start-to-wait phase
3949          */
3950         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3951
3952         if (next_color != wq->flush_color) {
3953                 /*
3954                  * Color space is not full.  The current work_color
3955                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3956                  * by one.
3957                  */
3958                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3959                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3960                 wq->work_color = next_color;
3961
3962                 if (!wq->first_flusher) {
3963                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3964                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3965
3966                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3967
3968                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3969                                                        wq->work_color)) {
3970                                 /* nothing to flush, done */
3971                                 wq->flush_color = next_color;
3972                                 wq->first_flusher = NULL;
3973                                 goto out_unlock;
3974                         }
3975                 } else {
3976                         /* wait in queue */
3977                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3978                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3979                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3980                 }
3981         } else {
3982                 /*
3983                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3984                  * The next flush completion will assign us
3985                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3986                  */
3987                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3988         }
3989
3990         check_flush_dependency(wq, NULL);
3991
3992         mutex_unlock(&wq->mutex);
3993
3994         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3995
3996         /*
3997          * Wake-up-and-cascade phase
3998          *
3999          * First flushers are responsible for cascading flushes and
4000          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
4001          */
4002         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
4003                 return;
4004
4005         mutex_lock(&wq->mutex);
4006
4007         /* we might have raced, check again with mutex held */
4008         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
4009                 goto out_unlock;
4010
4011         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
4012
4013         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
4014         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
4015
4016         while (true) {
4017                 struct wq_flusher *next, *tmp;
4018
4019                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
4020                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
4021                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
4022                                 break;
4023                         list_del_init(&next->list);
4024                         complete(&next->done);
4025                 }
4026
4027                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
4028                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
4029
4030                 /* this flush_color is finished, advance by one */
4031                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
4032
4033                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
4034                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
4035                         /*
4036                          * Assign the same color to all overflowed
4037                          * flushers, advance work_color and append to
4038                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
4039                          * phase for these overflowed flushers.
4040                          */
4041                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
4042                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
4043
4044                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
4045
4046                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
4047                                               &wq->flusher_queue);
4048                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
4049                 }
4050
4051                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
4052                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
4053                         break;
4054                 }
4055
4056                 /*
4057                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
4058                  * the new first flusher and arm pwqs.
4059                  */
4060                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
4061                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
4062
4063                 list_del_init(&next->list);
4064                 wq->first_flusher = next;
4065
4066                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
4067                         break;
4068
4069                 /*
4070                  * Meh... this color is already done, clear first
4071                  * flusher and repeat cascading.
4072                  */
4073                 wq->first_flusher = NULL;
4074         }
4075
4076 out_unlock:
4077         mutex_unlock(&wq->mutex);
4078 }
4079 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
4080
4081 /**
4082  * drain_workqueue - drain a workqueue
4083  * @wq: workqueue to drain
4084  *
4085  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
4086  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
4087  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
4088  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
4089  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
4090  * takes too long.
4091  */
4092 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4093 {
4094         unsigned int flush_cnt = 0;
4095         struct pool_workqueue *pwq;
4096
4097         /*
4098          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
4099          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
4100          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
4101          */
4102         mutex_lock(&wq->mutex);
4103         if (!wq->nr_drainers++)
4104                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
4105         mutex_unlock(&wq->mutex);
4106 reflush:
4107         __flush_workqueue(wq);
4108
4109         mutex_lock(&wq->mutex);
4110
4111         for_each_pwq(pwq, wq) {
4112                 bool drained;
4113
4114                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4115                 drained = pwq_is_empty(pwq);
4116                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4117
4118                 if (drained)
4119                         continue;
4120
4121                 if (++flush_cnt == 10 ||
4122                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
4123                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
4124                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
4125
4126                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4127                 goto reflush;
4128         }
4129
4130         if (!--wq->nr_drainers)
4131                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
4132         mutex_unlock(&wq->mutex);
4133 }
4134 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
4135
4136 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
4137                              bool from_cancel)
4138 {
4139         struct worker *worker = NULL;
4140         struct worker_pool *pool;
4141         struct pool_workqueue *pwq;
4142         struct workqueue_struct *wq;
4143
4144         might_sleep();
4145
4146         rcu_read_lock();
4147         pool = get_work_pool(work);
4148         if (!pool) {
4149                 rcu_read_unlock();
4150                 return false;
4151         }
4152
4153         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4154         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
4155         pwq = get_work_pwq(work);
4156         if (pwq) {
4157                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
4158                         goto already_gone;
4159         } else {
4160                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
4161                 if (!worker)
4162                         goto already_gone;
4163                 pwq = worker->current_pwq;
4164         }
4165
4166         wq = pwq->wq;
4167         check_flush_dependency(wq, work);
4168
4169         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
4170         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4171
4172         touch_work_lockdep_map(work, wq);
4173
4174         /*
4175          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
4176          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
4177          *
4178          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
4179          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
4180          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
4181          * forward progress.
4182          */
4183         if (!from_cancel && (wq->saved_max_active == 1 || wq->rescuer))
4184                 touch_wq_lockdep_map(wq);
4185
4186         rcu_read_unlock();
4187         return true;
4188 already_gone:
4189         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4190         rcu_read_unlock();
4191         return false;
4192 }
4193
4194 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
4195 {
4196         struct wq_barrier barr;
4197
4198         if (WARN_ON(!wq_online))
4199                 return false;
4200
4201         if (WARN_ON(!work->func))
4202                 return false;
4203
4204         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
4205                 wait_for_completion(&barr.done);
4206                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
4207                 return true;
4208         } else {
4209                 return false;
4210         }
4211 }
4212
4213 /**
4214  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
4215  * @work: the work to flush
4216  *
4217  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
4218  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
4219  *
4220  * Return:
4221  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4222  * %false if it was already idle.
4223  */
4224 bool flush_work(struct work_struct *work)
4225 {
4226         return __flush_work(work, false);
4227 }
4228 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
4229
4230 /**
4231  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
4232  * @dwork: the delayed work to flush
4233  *
4234  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
4235  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
4236  * considers the last queueing instance of @dwork.
4237  *
4238  * Return:
4239  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4240  * %false if it was already idle.
4241  */
4242 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4243 {
4244         local_irq_disable();
4245         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
4246                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
4247         local_irq_enable();
4248         return flush_work(&dwork->work);
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
4251
4252 /**
4253  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
4254  * @rwork: the rcu work to flush
4255  *
4256  * Return:
4257  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
4258  * %false if it was already idle.
4259  */
4260 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
4261 {
4262         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
4263                 rcu_barrier();
4264                 flush_work(&rwork->work);
4265                 return true;
4266         } else {
4267                 return flush_work(&rwork->work);
4268         }
4269 }
4270 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
4271
4272 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, u32 cflags)
4273 {
4274         unsigned long irq_flags;
4275         int ret;
4276
4277         do {
4278                 ret = try_to_grab_pending(work, cflags, &irq_flags);
4279         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
4280
4281         if (unlikely(ret < 0))
4282                 return false;
4283
4284         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work), 0);
4285         local_irq_restore(irq_flags);
4286         return ret;
4287 }
4288
4289 static bool __cancel_work_sync(struct work_struct *work, u32 cflags)
4290 {
4291         unsigned long irq_flags;
4292         bool ret;
4293
4294         /* claim @work and tell other tasks trying to grab @work to back off */
4295         ret = work_grab_pending(work, cflags, &irq_flags);
4296         mark_work_canceling(work);
4297         local_irq_restore(irq_flags);
4298
4299         /*
4300          * Skip __flush_work() during early boot when we know that @work isn't
4301          * executing. This allows canceling during early boot.
4302          */
4303         if (wq_online)
4304                 __flush_work(work, true);
4305
4306         /*
4307          * smp_mb() at the end of set_work_pool_and_clear_pending() is paired
4308          * with prepare_to_wait() above so that either waitqueue_active() is
4309          * visible here or !work_is_canceling() is visible there.
4310          */
4311         set_work_pool_and_clear_pending(work, WORK_OFFQ_POOL_NONE, 0);
4312
4313         if (waitqueue_active(&wq_cancel_waitq))
4314                 __wake_up(&wq_cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
4315
4316         return ret;
4317 }
4318
4319 /*
4320  * See cancel_delayed_work()
4321  */
4322 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4323 {
4324         return __cancel_work(work, 0);
4325 }
4326 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4327
4328 /**
4329  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
4330  * @work: the work to cancel
4331  *
4332  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
4333  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
4334  * another workqueue.  On return from this function, @work is
4335  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
4336  *
4337  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
4338  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
4339  *
4340  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
4341  * queued can't be destroyed before this function returns.
4342  *
4343  * Return:
4344  * %true if @work was pending, %false otherwise.
4345  */
4346 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
4347 {
4348         return __cancel_work_sync(work, 0);
4349 }
4350 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
4351
4352 /**
4353  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4354  * @dwork: delayed_work to cancel
4355  *
4356  * Kill off a pending delayed_work.
4357  *
4358  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4359  * pending.
4360  *
4361  * Note:
4362  * The work callback function may still be running on return, unless
4363  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4364  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4365  *
4366  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4367  */
4368 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4369 {
4370         return __cancel_work(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4371 }
4372 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4373
4374 /**
4375  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4376  * @dwork: the delayed work cancel
4377  *
4378  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4379  *
4380  * Return:
4381  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4382  */
4383 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4384 {
4385         return __cancel_work_sync(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4388
4389 /**
4390  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4391  * @func: the function to call
4392  *
4393  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4394  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4395  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4396  *
4397  * Return:
4398  * 0 on success, -errno on failure.
4399  */
4400 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4401 {
4402         int cpu;
4403         struct work_struct __percpu *works;
4404
4405         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4406         if (!works)
4407                 return -ENOMEM;
4408
4409         cpus_read_lock();
4410
4411         for_each_online_cpu(cpu) {
4412                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4413
4414                 INIT_WORK(work, func);
4415                 schedule_work_on(cpu, work);
4416         }
4417
4418         for_each_online_cpu(cpu)
4419                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4420
4421         cpus_read_unlock();
4422         free_percpu(works);
4423         return 0;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4428  * @fn:         the function to execute
4429  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4430  *              be available when the work executes)
4431  *
4432  * Executes the function immediately if process context is available,
4433  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4434  *
4435  * Return:      0 - function was executed
4436  *              1 - function was scheduled for execution
4437  */
4438 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4439 {
4440         if (!in_interrupt()) {
4441                 fn(&ew->work);
4442                 return 0;
4443         }
4444
4445         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4446         schedule_work(&ew->work);
4447
4448         return 1;
4449 }
4450 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4451
4452 /**
4453  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4454  * @attrs: workqueue_attrs to free
4455  *
4456  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4457  */
4458 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4459 {
4460         if (attrs) {
4461                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4462                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4463                 kfree(attrs);
4464         }
4465 }
4466
4467 /**
4468  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4469  *
4470  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4471  * return it.
4472  *
4473  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4474  */
4475 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4476 {
4477         struct workqueue_attrs *attrs;
4478
4479         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4480         if (!attrs)
4481                 goto fail;
4482         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4483                 goto fail;
4484         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4485                 goto fail;
4486
4487         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4488         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4489         return attrs;
4490 fail:
4491         free_workqueue_attrs(attrs);
4492         return NULL;
4493 }
4494
4495 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4496                                  const struct workqueue_attrs *from)
4497 {
4498         to->nice = from->nice;
4499         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4500         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4501         to->affn_strict = from->affn_strict;
4502
4503         /*
4504          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4505          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4506          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4507          */
4508         to->affn_scope = from->affn_scope;
4509         to->ordered = from->ordered;
4510 }
4511
4512 /*
4513  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4514  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4515  */
4516 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4517 {
4518         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4519         attrs->ordered = false;
4520 }
4521
4522 /* hash value of the content of @attr */
4523 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4524 {
4525         u32 hash = 0;
4526
4527         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4528         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4529                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4530         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4531                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4532         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4533         return hash;
4534 }
4535
4536 /* content equality test */
4537 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4538                           const struct workqueue_attrs *b)
4539 {
4540         if (a->nice != b->nice)
4541                 return false;
4542         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4543                 return false;
4544         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4545                 return false;
4546         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4547                 return false;
4548         return true;
4549 }
4550
4551 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4552 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4553                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4554 {
4555         /*
4556          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4557          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4558          * @unbound_cpumask.
4559          */
4560         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4561         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4562                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4563 }
4564
4565 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4566 static const struct wq_pod_type *
4567 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4568 {
4569         enum wq_affn_scope scope;
4570         struct wq_pod_type *pt;
4571
4572         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4573         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4574
4575         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4576                 scope = wq_affn_dfl;
4577         else
4578                 scope = attrs->affn_scope;
4579
4580         pt = &wq_pod_types[scope];
4581
4582         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4583             likely(pt->nr_pods))
4584                 return pt;
4585
4586         /*
4587          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4588          * initialized in workqueue_init_early().
4589          */
4590         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4591         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4592         return pt;
4593 }
4594
4595 /**
4596  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4597  * @pool: worker_pool to initialize
4598  *
4599  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4600  *
4601  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4602  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4603  * on @pool safely to release it.
4604  */
4605 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4606 {
4607         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4608         pool->id = -1;
4609         pool->cpu = -1;
4610         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4611         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4612         pool->watchdog_ts = jiffies;
4613         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4614         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4615         hash_init(pool->busy_hash);
4616
4617         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4618         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4619
4620         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4621
4622         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4623         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
4624
4625         ida_init(&pool->worker_ida);
4626         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4627         pool->refcnt = 1;
4628
4629         /* shouldn't fail above this point */
4630         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4631         if (!pool->attrs)
4632                 return -ENOMEM;
4633
4634         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4635
4636         return 0;
4637 }
4638
4639 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4640 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4641 {
4642         char *lock_name;
4643
4644         lockdep_register_key(&wq->key);
4645         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4646         if (!lock_name)
4647                 lock_name = wq->name;
4648
4649         wq->lock_name = lock_name;
4650         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4651 }
4652
4653 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4654 {
4655         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4656 }
4657
4658 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4659 {
4660         if (wq->lock_name != wq->name)
4661                 kfree(wq->lock_name);
4662 }
4663 #else
4664 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4665 {
4666 }
4667
4668 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4669 {
4670 }
4671
4672 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4673 {
4674 }
4675 #endif
4676
4677 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4678 {
4679         int node;
4680
4681         for_each_node(node) {
4682                 kfree(nna_ar[node]);
4683                 nna_ar[node] = NULL;
4684         }
4685
4686         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4687         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4688 }
4689
4690 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4691 {
4692         nna->max = WQ_DFL_MIN_ACTIVE;
4693         atomic_set(&nna->nr, 0);
4694         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4695         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4696 }
4697
4698 /*
4699  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4700  * should be allocated in the node.
4701  */
4702 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4703 {
4704         struct wq_node_nr_active *nna;
4705         int node;
4706
4707         for_each_node(node) {
4708                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4709                 if (!nna)
4710                         goto err_free;
4711                 init_node_nr_active(nna);
4712                 nna_ar[node] = nna;
4713         }
4714
4715         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4716         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4717         if (!nna)
4718                 goto err_free;
4719         init_node_nr_active(nna);
4720         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4721
4722         return 0;
4723
4724 err_free:
4725         free_node_nr_active(nna_ar);
4726         return -ENOMEM;
4727 }
4728
4729 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4730 {
4731         struct workqueue_struct *wq =
4732                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4733
4734         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4735                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4736
4737         wq_free_lockdep(wq);
4738         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4739         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4740         kfree(wq);
4741 }
4742
4743 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4744 {
4745         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4746
4747         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4748         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4749         kfree(pool);
4750 }
4751
4752 /**
4753  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4754  * @pool: worker_pool to put
4755  *
4756  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4757  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4758  * and this function should be able to release pools which went through,
4759  * successfully or not, init_worker_pool().
4760  *
4761  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4762  */
4763 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4764 {
4765         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
4766         struct worker *worker;
4767         LIST_HEAD(cull_list);
4768
4769         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4770
4771         if (--pool->refcnt)
4772                 return;
4773
4774         /* sanity checks */
4775         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4776             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4777                 return;
4778
4779         /* release id and unhash */
4780         if (pool->id >= 0)
4781                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4782         hash_del(&pool->hash_node);
4783
4784         /*
4785          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4786          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4787          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4788          *
4789          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4790          * only get here with
4791          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4792          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4793          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4794          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4795          * drops pool->lock
4796          */
4797         while (true) {
4798                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4799                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4800                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4801
4802                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4803                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4804                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4805                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4806                         break;
4807                 }
4808                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4809                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4810         }
4811
4812         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4813                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4814         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4815         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4816
4817         wake_dying_workers(&cull_list);
4818
4819         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
4820                 pool->detach_completion = &detach_completion;
4821         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4822
4823         if (pool->detach_completion)
4824                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
4825
4826         /* shut down the timers */
4827         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4828         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4829         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4830
4831         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4832         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4833 }
4834
4835 /**
4836  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4837  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4838  *
4839  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4840  * reference count and return it.  If there already is a matching
4841  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4842  * create a new one.
4843  *
4844  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4845  *
4846  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4847  * On failure, %NULL.
4848  */
4849 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
4850 {
4851         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
4852         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
4853         struct worker_pool *pool;
4854         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
4855
4856         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4857
4858         /* do we already have a matching pool? */
4859         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
4860                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
4861                         pool->refcnt++;
4862                         return pool;
4863                 }
4864         }
4865
4866         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
4867         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
4868                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
4869                         node = pt->pod_node[pod];
4870                         break;
4871                 }
4872         }
4873
4874         /* nope, create a new one */
4875         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
4876         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
4877                 goto fail;
4878
4879         pool->node = node;
4880         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
4881         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4882
4883         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
4884                 goto fail;
4885
4886         /* create and start the initial worker */
4887         if (wq_online && !create_worker(pool))
4888                 goto fail;
4889
4890         /* install */
4891         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
4892
4893         return pool;
4894 fail:
4895         if (pool)
4896                 put_unbound_pool(pool);
4897         return NULL;
4898 }
4899
4900 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
4901 {
4902         kmem_cache_free(pwq_cache,
4903                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
4904 }
4905
4906 /*
4907  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
4908  * refcnt and needs to be destroyed.
4909  */
4910 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
4911 {
4912         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
4913                                                   release_work);
4914         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
4915         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4916         bool is_last = false;
4917
4918         /*
4919          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
4920          * @wq, and @wq is invalid to access.
4921          */
4922         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
4923                 mutex_lock(&wq->mutex);
4924                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
4925                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
4926
4927                 /*
4928                  * For ordered workqueue with a plugged dfl_pwq, restart it now.
4929                  */
4930                 if (!is_last && (wq->flags & __WQ_ORDERED))
4931                         unplug_oldest_pwq(wq);
4932
4933                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4934         }
4935
4936         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
4937                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4938                 put_unbound_pool(pool);
4939                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4940         }
4941
4942         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
4943                 struct wq_node_nr_active *nna =
4944                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
4945
4946                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
4947                 list_del_init(&pwq->pending_node);
4948                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
4949         }
4950
4951         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
4952
4953         /*
4954          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
4955          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
4956          */
4957         if (is_last) {
4958                 wq_unregister_lockdep(wq);
4959                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4960         }
4961 }
4962
4963 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
4964 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
4965                      struct worker_pool *pool)
4966 {
4967         BUG_ON((unsigned long)pwq & ~WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
4968
4969         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
4970
4971         pwq->pool = pool;
4972         pwq->wq = wq;
4973         pwq->flush_color = -1;
4974         pwq->refcnt = 1;
4975         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
4976         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
4977         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
4978         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
4979         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
4980 }
4981
4982 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
4983 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4984 {
4985         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
4986
4987         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4988
4989         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
4990         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
4991                 return;
4992
4993         /* set the matching work_color */
4994         pwq->work_color = wq->work_color;
4995
4996         /* link in @pwq */
4997         list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
4998 }
4999
5000 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
5001 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5002                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5003 {
5004         struct worker_pool *pool;
5005         struct pool_workqueue *pwq;
5006
5007         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5008
5009         pool = get_unbound_pool(attrs);
5010         if (!pool)
5011                 return NULL;
5012
5013         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
5014         if (!pwq) {
5015                 put_unbound_pool(pool);
5016                 return NULL;
5017         }
5018
5019         init_pwq(pwq, wq, pool);
5020         return pwq;
5021 }
5022
5023 /**
5024  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
5025  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
5026  * @cpu: the target CPU
5027  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
5028  *
5029  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod. If
5030  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during calculation.
5031  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
5032  *
5033  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
5034  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
5035  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
5036  *
5037  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
5038  */
5039 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu,
5040                                 int cpu_going_down)
5041 {
5042         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
5043         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
5044
5045         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
5046         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
5047         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->__pod_cpumask, cpu_online_mask);
5048         if (cpu_going_down >= 0)
5049                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, attrs->__pod_cpumask);
5050
5051         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask)) {
5052                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
5053                 return;
5054         }
5055
5056         /* yeap, return possible CPUs in @pod that @attrs wants */
5057         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask, pt->pod_cpus[pod]);
5058
5059         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask))
5060                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
5061                                 "possible intersect\n");
5062 }
5063
5064 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
5065 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5066                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
5067 {
5068         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
5069         struct pool_workqueue *old_pwq;
5070
5071         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5072         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5073
5074         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
5075         link_pwq(pwq);
5076
5077         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
5078         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
5079         return old_pwq;
5080 }
5081
5082 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
5083 struct apply_wqattrs_ctx {
5084         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
5085         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
5086         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
5087         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
5088         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
5089 };
5090
5091 /* free the resources after success or abort */
5092 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5093 {
5094         if (ctx) {
5095                 int cpu;
5096
5097                 for_each_possible_cpu(cpu)
5098                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
5099                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
5100
5101                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
5102
5103                 kfree(ctx);
5104         }
5105 }
5106
5107 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
5108 static struct apply_wqattrs_ctx *
5109 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
5110                       const struct workqueue_attrs *attrs,
5111                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5112 {
5113         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5114         struct workqueue_attrs *new_attrs;
5115         int cpu;
5116
5117         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5118
5119         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
5120                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
5121                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5122
5123         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
5124
5125         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5126         if (!ctx || !new_attrs)
5127                 goto out_free;
5128
5129         /*
5130          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
5131          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
5132          * it even if we don't use it immediately.
5133          */
5134         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5135         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
5136         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5137         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5138         if (!ctx->dfl_pwq)
5139                 goto out_free;
5140
5141         for_each_possible_cpu(cpu) {
5142                 if (new_attrs->ordered) {
5143                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
5144                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
5145                 } else {
5146                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu, -1);
5147                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5148                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
5149                                 goto out_free;
5150                 }
5151         }
5152
5153         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
5154         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5155         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
5156         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5157         ctx->attrs = new_attrs;
5158
5159         /*
5160          * For initialized ordered workqueues, there should only be one pwq
5161          * (dfl_pwq). Set the plugged flag of ctx->dfl_pwq to suspend execution
5162          * of newly queued work items until execution of older work items in
5163          * the old pwq's have completed.
5164          */
5165         if ((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs))
5166                 ctx->dfl_pwq->plugged = true;
5167
5168         ctx->wq = wq;
5169         return ctx;
5170
5171 out_free:
5172         free_workqueue_attrs(new_attrs);
5173         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5174         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5175 }
5176
5177 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
5178 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5179 {
5180         int cpu;
5181
5182         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
5183         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
5184
5185         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
5186
5187         /* save the previous pwqs and install the new ones */
5188         for_each_possible_cpu(cpu)
5189                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
5190                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
5191         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
5192
5193         /* update node_nr_active->max */
5194         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
5195
5196         /* rescuer needs to respect wq cpumask changes */
5197         if (ctx->wq->rescuer)
5198                 set_cpus_allowed_ptr(ctx->wq->rescuer->task,
5199                                      unbound_effective_cpumask(ctx->wq));
5200
5201         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
5202 }
5203
5204 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
5205                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5206 {
5207         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5208
5209         /* only unbound workqueues can change attributes */
5210         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
5211                 return -EINVAL;
5212
5213         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
5214         if (IS_ERR(ctx))
5215                 return PTR_ERR(ctx);
5216
5217         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
5218         apply_wqattrs_commit(ctx);
5219         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5220
5221         return 0;
5222 }
5223
5224 /**
5225  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
5226  * @wq: the target workqueue
5227  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
5228  *
5229  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
5230  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
5231  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
5232  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
5233  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
5234  *
5235  * Performs GFP_KERNEL allocations.
5236  *
5237  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
5238  *
5239  * Return: 0 on success and -errno on failure.
5240  */
5241 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
5242                           const struct workqueue_attrs *attrs)
5243 {
5244         int ret;
5245
5246         lockdep_assert_cpus_held();
5247
5248         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5249         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5250         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5251
5252         return ret;
5253 }
5254
5255 /**
5256  * wq_update_pod - update pod affinity of a wq for CPU hot[un]plug
5257  * @wq: the target workqueue
5258  * @cpu: the CPU to update pool association for
5259  * @hotplug_cpu: the CPU coming up or going down
5260  * @online: whether @cpu is coming up or going down
5261  *
5262  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
5263  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update pod affinity of
5264  * @wq accordingly.
5265  *
5266  *
5267  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
5268  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
5269  *
5270  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
5271  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
5272  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
5273  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
5274  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
5275  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
5276  */
5277 static void wq_update_pod(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
5278                           int hotplug_cpu, bool online)
5279 {
5280         int off_cpu = online ? -1 : hotplug_cpu;
5281         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
5282         struct workqueue_attrs *target_attrs;
5283
5284         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5285
5286         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
5287                 return;
5288
5289         /*
5290          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
5291          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
5292          * CPU hotplug exclusion.
5293          */
5294         target_attrs = wq_update_pod_attrs_buf;
5295
5296         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
5297         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
5298
5299         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
5300         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu, off_cpu);
5301         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
5302                 return;
5303
5304         /* create a new pwq */
5305         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
5306         if (!pwq) {
5307                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
5308                         wq->name);
5309                 goto use_dfl_pwq;
5310         }
5311
5312         /* Install the new pwq. */
5313         mutex_lock(&wq->mutex);
5314         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5315         goto out_unlock;
5316
5317 use_dfl_pwq:
5318         mutex_lock(&wq->mutex);
5319         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
5320         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5321         get_pwq(pwq);
5322         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5323         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5324 out_unlock:
5325         mutex_unlock(&wq->mutex);
5326         put_pwq_unlocked(old_pwq);
5327 }
5328
5329 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
5330 {
5331         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
5332         int cpu, ret;
5333
5334         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
5335         if (!wq->cpu_pwq)
5336                 goto enomem;
5337
5338         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
5339                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5340                         struct pool_workqueue **pwq_p;
5341                         struct worker_pool __percpu *pools;
5342                         struct worker_pool *pool;
5343
5344                         if (wq->flags & WQ_BH)
5345                                 pools = bh_worker_pools;
5346                         else
5347                                 pools = cpu_worker_pools;
5348
5349                         pool = &(per_cpu_ptr(pools, cpu)[highpri]);
5350                         pwq_p = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5351
5352                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
5353                                                        pool->node);
5354                         if (!*pwq_p)
5355                                 goto enomem;
5356
5357                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
5358
5359                         mutex_lock(&wq->mutex);
5360                         link_pwq(*pwq_p);
5361                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5362                 }
5363                 return 0;
5364         }
5365
5366         cpus_read_lock();
5367         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5368                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5369
5370                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5371                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5372                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5373                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5374                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5375                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5376         } else {
5377                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5378         }
5379         cpus_read_unlock();
5380
5381         /* for unbound pwq, flush the pwq_release_worker ensures that the
5382          * pwq_release_workfn() completes before calling kfree(wq).
5383          */
5384         if (ret)
5385                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5386
5387         return ret;
5388
5389 enomem:
5390         if (wq->cpu_pwq) {
5391                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5392                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5393
5394                         if (pwq)
5395                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5396                 }
5397                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5398                 wq->cpu_pwq = NULL;
5399         }
5400         return -ENOMEM;
5401 }
5402
5403 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5404                                const char *name)
5405 {
5406         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5407                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5408                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5409
5410         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5411 }
5412
5413 /*
5414  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5415  * to guarantee forward progress.
5416  */
5417 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5418 {
5419         struct worker *rescuer;
5420         int ret;
5421
5422         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5423                 return 0;
5424
5425         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5426         if (!rescuer) {
5427                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5428                        wq->name);
5429                 return -ENOMEM;
5430         }
5431
5432         rescuer->rescue_wq = wq;
5433         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "kworker/R-%s", wq->name);
5434         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5435                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5436                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5437                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5438                 kfree(rescuer);
5439                 return ret;
5440         }
5441
5442         wq->rescuer = rescuer;
5443         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5444                 kthread_bind_mask(rescuer->task, wq_unbound_cpumask);
5445         else
5446                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5447         wake_up_process(rescuer->task);
5448
5449         return 0;
5450 }
5451
5452 /**
5453  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5454  * @wq: target workqueue
5455  *
5456  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5457  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5458  * @wq->max_active to zero.
5459  */
5460 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5461 {
5462         bool activated;
5463         int new_max, new_min;
5464
5465         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5466
5467         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5468                 new_max = 0;
5469                 new_min = 0;
5470         } else {
5471                 new_max = wq->saved_max_active;
5472                 new_min = wq->saved_min_active;
5473         }
5474
5475         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5476                 return;
5477
5478         /*
5479          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5480          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5481          * because new work items are always queued behind existing inactive
5482          * work items if there are any.
5483          */
5484         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5485         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5486
5487         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5488                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5489
5490         if (new_max == 0)
5491                 return;
5492
5493         /*
5494          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5495          * until max_active is filled.
5496          */
5497         do {
5498                 struct pool_workqueue *pwq;
5499
5500                 activated = false;
5501                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5502                         unsigned long irq_flags;
5503
5504                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5505                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5506                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5507                                 activated = true;
5508                                 kick_pool(pwq->pool);
5509                         }
5510                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5511                 }
5512         } while (activated);
5513 }
5514
5515 __printf(1, 4)
5516 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5517                                          unsigned int flags,
5518                                          int max_active, ...)
5519 {
5520         va_list args;
5521         struct workqueue_struct *wq;
5522         size_t wq_size;
5523         int name_len;
5524
5525         if (flags & WQ_BH) {
5526                 if (WARN_ON_ONCE(flags & ~__WQ_BH_ALLOWS))
5527                         return NULL;
5528                 if (WARN_ON_ONCE(max_active))
5529                         return NULL;
5530         }
5531
5532         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5533         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5534                 flags |= WQ_UNBOUND;
5535
5536         /* allocate wq and format name */
5537         if (flags & WQ_UNBOUND)
5538                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5539         else
5540                 wq_size = sizeof(*wq);
5541
5542         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5543         if (!wq)
5544                 return NULL;
5545
5546         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5547                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5548                 if (!wq->unbound_attrs)
5549                         goto err_free_wq;
5550         }
5551
5552         va_start(args, max_active);
5553         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5554         va_end(args);
5555
5556         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5557                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5558                              wq->name);
5559
5560         if (flags & WQ_BH) {
5561                 /*
5562                  * BH workqueues always share a single execution context per CPU
5563                  * and don't impose any max_active limit.
5564                  */
5565                 max_active = INT_MAX;
5566         } else {
5567                 max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5568                 max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5569         }
5570
5571         /* init wq */
5572         wq->flags = flags;
5573         wq->max_active = max_active;
5574         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5575         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5576         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5577         mutex_init(&wq->mutex);
5578         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5579         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5580         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5581         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5582         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5583
5584         wq_init_lockdep(wq);
5585         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5586
5587         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5588                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5589                         goto err_unreg_lockdep;
5590         }
5591
5592         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5593                 goto err_free_node_nr_active;
5594
5595         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5596                 goto err_destroy;
5597
5598         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5599                 goto err_destroy;
5600
5601         /*
5602          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
5603          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
5604          * list.
5605          */
5606         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5607
5608         mutex_lock(&wq->mutex);
5609         wq_adjust_max_active(wq);
5610         mutex_unlock(&wq->mutex);
5611
5612         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5613
5614         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5615
5616         return wq;
5617
5618 err_free_node_nr_active:
5619         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5620                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5621 err_unreg_lockdep:
5622         wq_unregister_lockdep(wq);
5623         wq_free_lockdep(wq);
5624 err_free_wq:
5625         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5626         kfree(wq);
5627         return NULL;
5628 err_destroy:
5629         destroy_workqueue(wq);
5630         return NULL;
5631 }
5632 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5633
5634 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5635 {
5636         int i;
5637
5638         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5639                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5640                         return true;
5641
5642         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5643                 return true;
5644         if (!pwq_is_empty(pwq))
5645                 return true;
5646
5647         return false;
5648 }
5649
5650 /**
5651  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5652  * @wq: target workqueue
5653  *
5654  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5655  */
5656 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5657 {
5658         struct pool_workqueue *pwq;
5659         int cpu;
5660
5661         /*
5662          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5663          * lead to sysfs name conflicts.
5664          */
5665         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5666
5667         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5668         mutex_lock(&wq->mutex);
5669         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5670         mutex_unlock(&wq->mutex);
5671
5672         /* drain it before proceeding with destruction */
5673         drain_workqueue(wq);
5674
5675         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5676         if (wq->rescuer) {
5677                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5678
5679                 /* this prevents new queueing */
5680                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5681                 wq->rescuer = NULL;
5682                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5683
5684                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5685                 kthread_stop(rescuer->task);
5686                 kfree(rescuer);
5687         }
5688
5689         /*
5690          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5691          * in-flight operations which may do put_pwq().
5692          */
5693         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5694         mutex_lock(&wq->mutex);
5695         for_each_pwq(pwq, wq) {
5696                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5697                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5698                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5699                                 __func__, wq->name);
5700                         show_pwq(pwq);
5701                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5702                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5703                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5704                         show_one_workqueue(wq);
5705                         return;
5706                 }
5707                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5708         }
5709         mutex_unlock(&wq->mutex);
5710
5711         /*
5712          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5713          * flushing is complete in case freeze races us.
5714          */
5715         list_del_rcu(&wq->list);
5716         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5717
5718         /*
5719          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5720          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5721          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5722          */
5723         rcu_read_lock();
5724
5725         for_each_possible_cpu(cpu) {
5726                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5727                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5728         }
5729
5730         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5731         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5732
5733         rcu_read_unlock();
5734 }
5735 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5736
5737 /**
5738  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5739  * @wq: target workqueue
5740  * @max_active: new max_active value.
5741  *
5742  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5743  * comment.
5744  *
5745  * CONTEXT:
5746  * Don't call from IRQ context.
5747  */
5748 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5749 {
5750         /* max_active doesn't mean anything for BH workqueues */
5751         if (WARN_ON(wq->flags & WQ_BH))
5752                 return;
5753         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5754         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5755                 return;
5756
5757         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5758
5759         mutex_lock(&wq->mutex);
5760
5761         wq->saved_max_active = max_active;
5762         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5763                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5764
5765         wq_adjust_max_active(wq);
5766
5767         mutex_unlock(&wq->mutex);
5768 }
5769 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5770
5771 /**
5772  * workqueue_set_min_active - adjust min_active of an unbound workqueue
5773  * @wq: target unbound workqueue
5774  * @min_active: new min_active value
5775  *
5776  * Set min_active of an unbound workqueue. Unlike other types of workqueues, an
5777  * unbound workqueue is not guaranteed to be able to process max_active
5778  * interdependent work items. Instead, an unbound workqueue is guaranteed to be
5779  * able to process min_active number of interdependent work items which is
5780  * %WQ_DFL_MIN_ACTIVE by default.
5781  *
5782  * Use this function to adjust the min_active value between 0 and the current
5783  * max_active.
5784  */
5785 void workqueue_set_min_active(struct workqueue_struct *wq, int min_active)
5786 {
5787         /* min_active is only meaningful for non-ordered unbound workqueues */
5788         if (WARN_ON((wq->flags & (WQ_BH | WQ_UNBOUND | __WQ_ORDERED)) !=
5789                     WQ_UNBOUND))
5790                 return;
5791
5792         mutex_lock(&wq->mutex);
5793         wq->saved_min_active = clamp(min_active, 0, wq->saved_max_active);
5794         wq_adjust_max_active(wq);
5795         mutex_unlock(&wq->mutex);
5796 }
5797
5798 /**
5799  * current_work - retrieve %current task's work struct
5800  *
5801  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5802  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5803  *
5804  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5805  */
5806 struct work_struct *current_work(void)
5807 {
5808         struct worker *worker = current_wq_worker();
5809
5810         return worker ? worker->current_work : NULL;
5811 }
5812 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5813
5814 /**
5815  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5816  *
5817  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5818  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5819  *
5820  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5821  */
5822 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5823 {
5824         struct worker *worker = current_wq_worker();
5825
5826         return worker && worker->rescue_wq;
5827 }
5828
5829 /**
5830  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
5831  * @cpu: CPU in question
5832  * @wq: target workqueue
5833  *
5834  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
5835  * no synchronization around this function and the test result is
5836  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5837  *
5838  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
5839  *
5840  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
5841  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
5842  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
5843  * other CPUs.
5844  *
5845  * Return:
5846  * %true if congested, %false otherwise.
5847  */
5848 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
5849 {
5850         struct pool_workqueue *pwq;
5851         bool ret;
5852
5853         rcu_read_lock();
5854         preempt_disable();
5855
5856         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
5857                 cpu = smp_processor_id();
5858
5859         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5860         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
5861
5862         preempt_enable();
5863         rcu_read_unlock();
5864
5865         return ret;
5866 }
5867 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
5868
5869 /**
5870  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
5871  * @work: the work to be tested
5872  *
5873  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
5874  * synchronization around this function and the test result is
5875  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5876  *
5877  * Return:
5878  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
5879  */
5880 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
5881 {
5882         struct worker_pool *pool;
5883         unsigned long irq_flags;
5884         unsigned int ret = 0;
5885
5886         if (work_pending(work))
5887                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
5888
5889         rcu_read_lock();
5890         pool = get_work_pool(work);
5891         if (pool) {
5892                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
5893                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
5894                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
5895                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
5896         }
5897         rcu_read_unlock();
5898
5899         return ret;
5900 }
5901 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
5902
5903 /**
5904  * set_worker_desc - set description for the current work item
5905  * @fmt: printf-style format string
5906  * @...: arguments for the format string
5907  *
5908  * This function can be called by a running work function to describe what
5909  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
5910  * information will be printed out together to help debugging.  The
5911  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
5912  */
5913 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
5914 {
5915         struct worker *worker = current_wq_worker();
5916         va_list args;
5917
5918         if (worker) {
5919                 va_start(args, fmt);
5920                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
5921                 va_end(args);
5922         }
5923 }
5924 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
5925
5926 /**
5927  * print_worker_info - print out worker information and description
5928  * @log_lvl: the log level to use when printing
5929  * @task: target task
5930  *
5931  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
5932  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
5933  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
5934  *
5935  * This function can be safely called on any task as long as the
5936  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
5937  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
5938  */
5939 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
5940 {
5941         work_func_t *fn = NULL;
5942         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
5943         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
5944         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
5945         struct workqueue_struct *wq = NULL;
5946         struct worker *worker;
5947
5948         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
5949                 return;
5950
5951         /*
5952          * This function is called without any synchronization and @task
5953          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
5954          */
5955         worker = kthread_probe_data(task);
5956
5957         /*
5958          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
5959          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
5960          */
5961         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
5962         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
5963         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
5964         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
5965         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
5966
5967         if (fn || name[0] || desc[0]) {
5968                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
5969                 if (strcmp(name, desc))
5970                         pr_cont(" (%s)", desc);
5971                 pr_cont("\n");
5972         }
5973 }
5974
5975 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
5976 {
5977         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
5978         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
5979                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
5980         pr_cont(" flags=0x%x", pool->flags);
5981         if (pool->flags & POOL_BH)
5982                 pr_cont(" bh%s",
5983                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
5984         else
5985                 pr_cont(" nice=%d", pool->attrs->nice);
5986 }
5987
5988 static void pr_cont_worker_id(struct worker *worker)
5989 {
5990         struct worker_pool *pool = worker->pool;
5991
5992         if (pool->flags & WQ_BH)
5993                 pr_cont("bh%s",
5994                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
5995         else
5996                 pr_cont("%d%s", task_pid_nr(worker->task),
5997                         worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "");
5998 }
5999
6000 struct pr_cont_work_struct {
6001         bool comma;
6002         work_func_t func;
6003         long ctr;
6004 };
6005
6006 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6007 {
6008         if (!pcwsp->ctr)
6009                 goto out_record;
6010         if (func == pcwsp->func) {
6011                 pcwsp->ctr++;
6012                 return;
6013         }
6014         if (pcwsp->ctr == 1)
6015                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
6016         else
6017                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
6018         pcwsp->ctr = 0;
6019 out_record:
6020         if ((long)func == -1L)
6021                 return;
6022         pcwsp->comma = comma;
6023         pcwsp->func = func;
6024         pcwsp->ctr = 1;
6025 }
6026
6027 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6028 {
6029         if (work->func == wq_barrier_func) {
6030                 struct wq_barrier *barr;
6031
6032                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
6033
6034                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6035                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
6036                         task_pid_nr(barr->task));
6037         } else {
6038                 if (!comma)
6039                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6040                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
6041         }
6042 }
6043
6044 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
6045 {
6046         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
6047         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
6048         struct work_struct *work;
6049         struct worker *worker;
6050         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
6051         int bkt;
6052
6053         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
6054         pr_cont_pool_info(pool);
6055
6056         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
6057                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
6058                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
6059
6060         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6061                 if (worker->current_pwq == pwq) {
6062                         has_in_flight = true;
6063                         break;
6064                 }
6065         }
6066         if (has_in_flight) {
6067                 bool comma = false;
6068
6069                 pr_info("    in-flight:");
6070                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6071                         if (worker->current_pwq != pwq)
6072                                 continue;
6073
6074                         pr_cont(" %s", comma ? "," : "");
6075                         pr_cont_worker_id(worker);
6076                         pr_cont(":%ps", worker->current_func);
6077                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
6078                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
6079                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6080                         comma = true;
6081                 }
6082                 pr_cont("\n");
6083         }
6084
6085         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6086                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
6087                         has_pending = true;
6088                         break;
6089                 }
6090         }
6091         if (has_pending) {
6092                 bool comma = false;
6093
6094                 pr_info("    pending:");
6095                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6096                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
6097                                 continue;
6098
6099                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6100                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6101                 }
6102                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6103                 pr_cont("\n");
6104         }
6105
6106         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
6107                 bool comma = false;
6108
6109                 pr_info("    inactive:");
6110                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
6111                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6112                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6113                 }
6114                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6115                 pr_cont("\n");
6116         }
6117 }
6118
6119 /**
6120  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
6121  * @wq: workqueue whose state will be printed
6122  */
6123 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
6124 {
6125         struct pool_workqueue *pwq;
6126         bool idle = true;
6127         unsigned long irq_flags;
6128
6129         for_each_pwq(pwq, wq) {
6130                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6131                         idle = false;
6132                         break;
6133                 }
6134         }
6135         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
6136                 return;
6137
6138         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
6139
6140         for_each_pwq(pwq, wq) {
6141                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6142                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6143                         /*
6144                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6145                          * drivers that queue work while holding locks
6146                          * also taken in their write paths.
6147                          */
6148                         printk_deferred_enter();
6149                         show_pwq(pwq);
6150                         printk_deferred_exit();
6151                 }
6152                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6153                 /*
6154                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6155                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6156                  * hard lockup.
6157                  */
6158                 touch_nmi_watchdog();
6159         }
6160
6161 }
6162
6163 /**
6164  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
6165  * @pool: worker pool whose state will be printed
6166  */
6167 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
6168 {
6169         struct worker *worker;
6170         bool first = true;
6171         unsigned long irq_flags;
6172         unsigned long hung = 0;
6173
6174         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6175         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
6176                 goto next_pool;
6177
6178         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
6179         if (!list_empty(&pool->worklist))
6180                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
6181
6182         /*
6183          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
6184          * queue work while holding locks also taken in their write
6185          * paths.
6186          */
6187         printk_deferred_enter();
6188         pr_info("pool %d:", pool->id);
6189         pr_cont_pool_info(pool);
6190         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
6191         if (pool->manager)
6192                 pr_cont(" manager: %d",
6193                         task_pid_nr(pool->manager->task));
6194         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
6195                 pr_cont(" %s", first ? "idle: " : "");
6196                 pr_cont_worker_id(worker);
6197                 first = false;
6198         }
6199         pr_cont("\n");
6200         printk_deferred_exit();
6201 next_pool:
6202         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6203         /*
6204          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6205          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6206          * hard lockup.
6207          */
6208         touch_nmi_watchdog();
6209
6210 }
6211
6212 /**
6213  * show_all_workqueues - dump workqueue state
6214  *
6215  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
6216  */
6217 void show_all_workqueues(void)
6218 {
6219         struct workqueue_struct *wq;
6220         struct worker_pool *pool;
6221         int pi;
6222
6223         rcu_read_lock();
6224
6225         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
6226
6227         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
6228                 show_one_workqueue(wq);
6229
6230         for_each_pool(pool, pi)
6231                 show_one_worker_pool(pool);
6232
6233         rcu_read_unlock();
6234 }
6235
6236 /**
6237  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
6238  *
6239  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
6240  * still busy.
6241  */
6242 void show_freezable_workqueues(void)
6243 {
6244         struct workqueue_struct *wq;
6245
6246         rcu_read_lock();
6247
6248         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
6249
6250         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
6251                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6252                         continue;
6253                 show_one_workqueue(wq);
6254         }
6255
6256         rcu_read_unlock();
6257 }
6258
6259 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
6260 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
6261 {
6262         int off;
6263
6264         /* always show the actual comm */
6265         off = strscpy(buf, task->comm, size);
6266         if (off < 0)
6267                 return;
6268
6269         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
6270         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6271
6272         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
6273                 struct worker *worker = kthread_data(task);
6274                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
6275
6276                 if (pool) {
6277                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6278                         /*
6279                          * ->desc tracks information (wq name or
6280                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
6281                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
6282                          */
6283                         if (worker->desc[0] != '\0') {
6284                                 if (worker->current_work)
6285                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
6286                                                   worker->desc);
6287                                 else
6288                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
6289                                                   worker->desc);
6290                         }
6291                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6292                 }
6293         }
6294
6295         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6296 }
6297
6298 #ifdef CONFIG_SMP
6299
6300 /*
6301  * CPU hotplug.
6302  *
6303  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
6304  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
6305  * pool which make migrating pending and scheduled works very
6306  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
6307  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
6308  * blocked draining impractical.
6309  *
6310  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
6311  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
6312  * cpu comes back online.
6313  */
6314
6315 static void unbind_workers(int cpu)
6316 {
6317         struct worker_pool *pool;
6318         struct worker *worker;
6319
6320         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6321                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6322                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6323
6324                 /*
6325                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
6326                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
6327                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
6328                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
6329                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
6330                  * is on the same cpu.
6331                  */
6332                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6333                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
6334
6335                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
6336
6337                 /*
6338                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
6339                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
6340                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
6341                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
6342                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
6343                  * are served by workers tied to the pool.
6344                  */
6345                 pool->nr_running = 0;
6346
6347                 /*
6348                  * With concurrency management just turned off, a busy
6349                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
6350                  * unbound chain execution of currently pending work items.
6351                  */
6352                 kick_pool(pool);
6353
6354                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6355
6356                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6357                         unbind_worker(worker);
6358
6359                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6360         }
6361 }
6362
6363 /**
6364  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
6365  * @pool: pool of interest
6366  *
6367  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
6368  */
6369 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
6370 {
6371         struct worker *worker;
6372
6373         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6374
6375         /*
6376          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
6377          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
6378          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
6379          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
6380          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
6381          */
6382         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6383                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
6384                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
6385                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
6386         }
6387
6388         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6389
6390         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6391
6392         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6393                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
6394
6395                 /*
6396                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
6397                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
6398                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
6399                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
6400                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
6401                  * concurrency management.  Note that when or whether
6402                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
6403                  *
6404                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
6405                  * tested without holding any lock in
6406                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
6407                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
6408                  * management operations.
6409                  */
6410                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
6411                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
6412                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6413                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6414         }
6415
6416         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6417 }
6418
6419 /**
6420  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6421  * @pool: unbound pool of interest
6422  * @cpu: the CPU which is coming up
6423  *
6424  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6425  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6426  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6427  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6428  */
6429 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6430 {
6431         static cpumask_t cpumask;
6432         struct worker *worker;
6433
6434         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6435
6436         /* is @cpu allowed for @pool? */
6437         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6438                 return;
6439
6440         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6441
6442         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6443         for_each_pool_worker(worker, pool)
6444                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6445 }
6446
6447 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6448 {
6449         struct worker_pool *pool;
6450
6451         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6452                 if (pool->nr_workers)
6453                         continue;
6454                 if (!create_worker(pool))
6455                         return -ENOMEM;
6456         }
6457         return 0;
6458 }
6459
6460 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6461 {
6462         struct worker_pool *pool;
6463         struct workqueue_struct *wq;
6464         int pi;
6465
6466         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6467
6468         for_each_pool(pool, pi) {
6469                 /* BH pools aren't affected by hotplug */
6470                 if (pool->flags & POOL_BH)
6471                         continue;
6472
6473                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6474                 if (pool->cpu == cpu)
6475                         rebind_workers(pool);
6476                 else if (pool->cpu < 0)
6477                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6478                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6479         }
6480
6481         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6482         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6483                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6484
6485                 if (attrs) {
6486                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6487                         int tcpu;
6488
6489                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6490                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, true);
6491
6492                         mutex_lock(&wq->mutex);
6493                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6494                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6495                 }
6496         }
6497
6498         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6499         return 0;
6500 }
6501
6502 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6503 {
6504         struct workqueue_struct *wq;
6505
6506         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6507         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6508                 return -1;
6509
6510         unbind_workers(cpu);
6511
6512         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6513         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6514         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6515                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6516
6517                 if (attrs) {
6518                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6519                         int tcpu;
6520
6521                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6522                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, false);
6523
6524                         mutex_lock(&wq->mutex);
6525                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6526                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6527                 }
6528         }
6529         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6530
6531         return 0;
6532 }
6533
6534 struct work_for_cpu {
6535         struct work_struct work;
6536         long (*fn)(void *);
6537         void *arg;
6538         long ret;
6539 };
6540
6541 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6542 {
6543         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6544
6545         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6546 }
6547
6548 /**
6549  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6550  * @cpu: the cpu to run on
6551  * @fn: the function to run
6552  * @arg: the function arg
6553  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6554  *
6555  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6556  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6557  *
6558  * Return: The value @fn returns.
6559  */
6560 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6561                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6562 {
6563         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6564
6565         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6566         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6567         flush_work(&wfc.work);
6568         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6569         return wfc.ret;
6570 }
6571 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6572
6573 /**
6574  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6575  * @cpu: the cpu to run on
6576  * @fn:  the function to run
6577  * @arg: the function argument
6578  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6579  *
6580  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6581  * any locks which would prevent @fn from completing.
6582  *
6583  * Return: The value @fn returns.
6584  */
6585 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6586                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6587 {
6588         long ret = -ENODEV;
6589
6590         cpus_read_lock();
6591         if (cpu_online(cpu))
6592                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6593         cpus_read_unlock();
6594         return ret;
6595 }
6596 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6597 #endif /* CONFIG_SMP */
6598
6599 #ifdef CONFIG_FREEZER
6600
6601 /**
6602  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6603  *
6604  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6605  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6606  * pool->worklist.
6607  *
6608  * CONTEXT:
6609  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6610  */
6611 void freeze_workqueues_begin(void)
6612 {
6613         struct workqueue_struct *wq;
6614
6615         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6616
6617         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6618         workqueue_freezing = true;
6619
6620         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6621                 mutex_lock(&wq->mutex);
6622                 wq_adjust_max_active(wq);
6623                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6624         }
6625
6626         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6627 }
6628
6629 /**
6630  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6631  *
6632  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6633  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6634  *
6635  * CONTEXT:
6636  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6637  *
6638  * Return:
6639  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6640  * is complete.
6641  */
6642 bool freeze_workqueues_busy(void)
6643 {
6644         bool busy = false;
6645         struct workqueue_struct *wq;
6646         struct pool_workqueue *pwq;
6647
6648         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6649
6650         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6651
6652         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6653                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6654                         continue;
6655                 /*
6656                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6657                  * to peek without lock.
6658                  */
6659                 rcu_read_lock();
6660                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6661                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6662                         if (pwq->nr_active) {
6663                                 busy = true;
6664                                 rcu_read_unlock();
6665                                 goto out_unlock;
6666                         }
6667                 }
6668                 rcu_read_unlock();
6669         }
6670 out_unlock:
6671         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6672         return busy;
6673 }
6674
6675 /**
6676  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6677  *
6678  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6679  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6680  *
6681  * CONTEXT:
6682  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6683  */
6684 void thaw_workqueues(void)
6685 {
6686         struct workqueue_struct *wq;
6687
6688         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6689
6690         if (!workqueue_freezing)
6691                 goto out_unlock;
6692
6693         workqueue_freezing = false;
6694
6695         /* restore max_active and repopulate worklist */
6696         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6697                 mutex_lock(&wq->mutex);
6698                 wq_adjust_max_active(wq);
6699                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6700         }
6701
6702 out_unlock:
6703         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6704 }
6705 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6706
6707 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6708 {
6709         LIST_HEAD(ctxs);
6710         int ret = 0;
6711         struct workqueue_struct *wq;
6712         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6713
6714         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6715
6716         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6717                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || (wq->flags & __WQ_DESTROYING))
6718                         continue;
6719
6720                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6721                 if (IS_ERR(ctx)) {
6722                         ret = PTR_ERR(ctx);
6723                         break;
6724                 }
6725
6726                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6727         }
6728
6729         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6730                 if (!ret)
6731                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6732                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6733         }
6734
6735         if (!ret) {
6736                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6737                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6738                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6739         }
6740         return ret;
6741 }
6742
6743 /**
6744  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6745  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6746  *
6747  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6748  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask. The caller must hold
6749  * either cpus_read_lock or cpus_write_lock.
6750  */
6751 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6752 {
6753         cpumask_var_t cpumask;
6754         int ret = 0;
6755
6756         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6757                 return -ENOMEM;
6758
6759         lockdep_assert_cpus_held();
6760         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6761
6762         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6763         cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6764
6765         /*
6766          * If the operation fails, it will fall back to
6767          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6768          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6769          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6770          */
6771         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6772                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6773         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6774                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6775
6776         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6777         free_cpumask_var(cpumask);
6778         return ret;
6779 }
6780
6781 static int parse_affn_scope(const char *val)
6782 {
6783         int i;
6784
6785         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6786                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6787                         return i;
6788         }
6789         return -EINVAL;
6790 }
6791
6792 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6793 {
6794         struct workqueue_struct *wq;
6795         int affn, cpu;
6796
6797         affn = parse_affn_scope(val);
6798         if (affn < 0)
6799                 return affn;
6800         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6801                 return -EINVAL;
6802
6803         cpus_read_lock();
6804         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6805
6806         wq_affn_dfl = affn;
6807
6808         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6809                 for_each_online_cpu(cpu) {
6810                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
6811                 }
6812         }
6813
6814         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6815         cpus_read_unlock();
6816
6817         return 0;
6818 }
6819
6820 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6821 {
6822         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6823 }
6824
6825 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
6826         .set    = wq_affn_dfl_set,
6827         .get    = wq_affn_dfl_get,
6828 };
6829
6830 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
6831
6832 #ifdef CONFIG_SYSFS
6833 /*
6834  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
6835  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
6836  * following attributes.
6837  *
6838  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
6839  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
6840  *
6841  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
6842  *
6843  *  nice                RW int  : nice value of the workers
6844  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
6845  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
6846  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
6847  */
6848 struct wq_device {
6849         struct workqueue_struct         *wq;
6850         struct device                   dev;
6851 };
6852
6853 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
6854 {
6855         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6856
6857         return wq_dev->wq;
6858 }
6859
6860 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6861                             char *buf)
6862 {
6863         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6864
6865         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
6866 }
6867 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
6868
6869 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
6870                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6871 {
6872         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6873
6874         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
6875 }
6876
6877 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
6878                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
6879                                 size_t count)
6880 {
6881         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6882         int val;
6883
6884         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
6885                 return -EINVAL;
6886
6887         workqueue_set_max_active(wq, val);
6888         return count;
6889 }
6890 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
6891
6892 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
6893         &dev_attr_per_cpu.attr,
6894         &dev_attr_max_active.attr,
6895         NULL,
6896 };
6897 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
6898
6899 static void apply_wqattrs_lock(void)
6900 {
6901         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
6902         cpus_read_lock();
6903         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6904 }
6905
6906 static void apply_wqattrs_unlock(void)
6907 {
6908         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6909         cpus_read_unlock();
6910 }
6911
6912 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6913                             char *buf)
6914 {
6915         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6916         int written;
6917
6918         mutex_lock(&wq->mutex);
6919         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
6920         mutex_unlock(&wq->mutex);
6921
6922         return written;
6923 }
6924
6925 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
6926 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
6927 {
6928         struct workqueue_attrs *attrs;
6929
6930         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6931
6932         attrs = alloc_workqueue_attrs();
6933         if (!attrs)
6934                 return NULL;
6935
6936         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
6937         return attrs;
6938 }
6939
6940 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6941                              const char *buf, size_t count)
6942 {
6943         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6944         struct workqueue_attrs *attrs;
6945         int ret = -ENOMEM;
6946
6947         apply_wqattrs_lock();
6948
6949         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6950         if (!attrs)
6951                 goto out_unlock;
6952
6953         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
6954             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
6955                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6956         else
6957                 ret = -EINVAL;
6958
6959 out_unlock:
6960         apply_wqattrs_unlock();
6961         free_workqueue_attrs(attrs);
6962         return ret ?: count;
6963 }
6964
6965 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
6966                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6967 {
6968         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6969         int written;
6970
6971         mutex_lock(&wq->mutex);
6972         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
6973                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
6974         mutex_unlock(&wq->mutex);
6975         return written;
6976 }
6977
6978 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
6979                                 struct device_attribute *attr,
6980                                 const char *buf, size_t count)
6981 {
6982         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6983         struct workqueue_attrs *attrs;
6984         int ret = -ENOMEM;
6985
6986         apply_wqattrs_lock();
6987
6988         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6989         if (!attrs)
6990                 goto out_unlock;
6991
6992         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
6993         if (!ret)
6994                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6995
6996 out_unlock:
6997         apply_wqattrs_unlock();
6998         free_workqueue_attrs(attrs);
6999         return ret ?: count;
7000 }
7001
7002 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
7003                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
7004 {
7005         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7006         int written;
7007
7008         mutex_lock(&wq->mutex);
7009         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
7010                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
7011                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
7012                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
7013         else
7014                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
7015                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
7016         mutex_unlock(&wq->mutex);
7017
7018         return written;
7019 }
7020
7021 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
7022                                    struct device_attribute *attr,
7023                                    const char *buf, size_t count)
7024 {
7025         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7026         struct workqueue_attrs *attrs;
7027         int affn, ret = -ENOMEM;
7028
7029         affn = parse_affn_scope(buf);
7030         if (affn < 0)
7031                 return affn;
7032
7033         apply_wqattrs_lock();
7034         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7035         if (attrs) {
7036                 attrs->affn_scope = affn;
7037                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7038         }
7039         apply_wqattrs_unlock();
7040         free_workqueue_attrs(attrs);
7041         return ret ?: count;
7042 }
7043
7044 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
7045                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
7046 {
7047         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7048
7049         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
7050                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
7051 }
7052
7053 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
7054                                         struct device_attribute *attr,
7055                                         const char *buf, size_t count)
7056 {
7057         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7058         struct workqueue_attrs *attrs;
7059         int v, ret = -ENOMEM;
7060
7061         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
7062                 return -EINVAL;
7063
7064         apply_wqattrs_lock();
7065         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7066         if (attrs) {
7067                 attrs->affn_strict = (bool)v;
7068                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7069         }
7070         apply_wqattrs_unlock();
7071         free_workqueue_attrs(attrs);
7072         return ret ?: count;
7073 }
7074
7075 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
7076         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
7077         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
7078         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
7079         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
7080         __ATTR_NULL,
7081 };
7082
7083 static const struct bus_type wq_subsys = {
7084         .name                           = "workqueue",
7085         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
7086 };
7087
7088 /**
7089  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
7090  *  @cpumask: the cpumask to set
7091  *
7092  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
7093  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
7094  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
7095  *
7096  *  Return:     0       - Success
7097  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
7098  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
7099  */
7100 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
7101 {
7102         int ret = -EINVAL;
7103
7104         /*
7105          * Not excluding isolated cpus on purpose.
7106          * If the user wishes to include them, we allow that.
7107          */
7108         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
7109         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
7110                 apply_wqattrs_lock();
7111                 cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
7112                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
7113                         ret = 0;
7114                         goto out_unlock;
7115                 }
7116
7117                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
7118
7119 out_unlock:
7120                 apply_wqattrs_unlock();
7121         }
7122
7123         return ret;
7124 }
7125
7126 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
7127                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
7128 {
7129         int written;
7130
7131         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7132         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
7133         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7134
7135         return written;
7136 }
7137
7138 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
7139                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7140 {
7141         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
7142 }
7143
7144 static ssize_t wq_requested_cpumask_show(struct device *dev,
7145                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7146 {
7147         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
7148 }
7149
7150 static ssize_t wq_isolated_cpumask_show(struct device *dev,
7151                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7152 {
7153         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
7154 }
7155
7156 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
7157                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
7158 {
7159         cpumask_var_t cpumask;
7160         int ret;
7161
7162         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
7163                 return -ENOMEM;
7164
7165         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
7166         if (!ret)
7167                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
7168
7169         free_cpumask_var(cpumask);
7170         return ret ? ret : count;
7171 }
7172
7173 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
7174         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
7175                wq_unbound_cpumask_store),
7176         __ATTR(cpumask_requested, 0444, wq_requested_cpumask_show, NULL),
7177         __ATTR(cpumask_isolated, 0444, wq_isolated_cpumask_show, NULL),
7178         __ATTR_NULL,
7179 };
7180
7181 static int __init wq_sysfs_init(void)
7182 {
7183         struct device *dev_root;
7184         int err;
7185
7186         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
7187         if (err)
7188                 return err;
7189
7190         dev_root = bus_get_dev_root(&wq_subsys);
7191         if (dev_root) {
7192                 struct device_attribute *attr;
7193
7194                 for (attr = wq_sysfs_cpumask_attrs; attr->attr.name; attr++) {
7195                         err = device_create_file(dev_root, attr);
7196                         if (err)
7197                                 break;
7198                 }
7199                 put_device(dev_root);
7200         }
7201         return err;
7202 }
7203 core_initcall(wq_sysfs_init);
7204
7205 static void wq_device_release(struct device *dev)
7206 {
7207         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7208
7209         kfree(wq_dev);
7210 }
7211
7212 /**
7213  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
7214  * @wq: the workqueue to register
7215  *
7216  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
7217  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
7218  * which is the preferred method.
7219  *
7220  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
7221  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
7222  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
7223  * attributes.
7224  *
7225  * Return: 0 on success, -errno on failure.
7226  */
7227 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
7228 {
7229         struct wq_device *wq_dev;
7230         int ret;
7231
7232         /*
7233          * Adjusting max_active breaks ordering guarantee.  Disallow exposing
7234          * ordered workqueues.
7235          */
7236         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
7237                 return -EINVAL;
7238
7239         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
7240         if (!wq_dev)
7241                 return -ENOMEM;
7242
7243         wq_dev->wq = wq;
7244         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
7245         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
7246         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
7247
7248         /*
7249          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
7250          * everything is ready.
7251          */
7252         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
7253
7254         ret = device_register(&wq_dev->dev);
7255         if (ret) {
7256                 put_device(&wq_dev->dev);
7257                 wq->wq_dev = NULL;
7258                 return ret;
7259         }
7260
7261         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7262                 struct device_attribute *attr;
7263
7264                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
7265                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
7266                         if (ret) {
7267                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
7268                                 wq->wq_dev = NULL;
7269                                 return ret;
7270                         }
7271                 }
7272         }
7273
7274         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
7275         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
7276         return 0;
7277 }
7278
7279 /**
7280  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
7281  * @wq: the workqueue to unregister
7282  *
7283  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
7284  */
7285 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
7286 {
7287         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
7288
7289         if (!wq->wq_dev)
7290                 return;
7291
7292         wq->wq_dev = NULL;
7293         device_unregister(&wq_dev->dev);
7294 }
7295 #else   /* CONFIG_SYSFS */
7296 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
7297 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
7298
7299 /*
7300  * Workqueue watchdog.
7301  *
7302  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
7303  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
7304  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
7305  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
7306  * largely opaque.
7307  *
7308  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
7309  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
7310  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
7311  *
7312  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
7313  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
7314  * corresponding sysfs parameter file.
7315  */
7316 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
7317
7318 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
7319 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
7320
7321 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
7322 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
7323
7324 /*
7325  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
7326  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
7327  * Pending work items should be handled by another idle worker
7328  * in all other situations.
7329  */
7330 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
7331 {
7332         struct worker *worker;
7333         unsigned long irq_flags;
7334         int bkt;
7335
7336         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
7337
7338         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
7339                 if (task_is_running(worker->task)) {
7340                         /*
7341                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
7342                          * drivers that queue work while holding locks
7343                          * also taken in their write paths.
7344                          */
7345                         printk_deferred_enter();
7346
7347                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
7348                         sched_show_task(worker->task);
7349
7350                         printk_deferred_exit();
7351                 }
7352         }
7353
7354         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
7355 }
7356
7357 static void show_cpu_pools_hogs(void)
7358 {
7359         struct worker_pool *pool;
7360         int pi;
7361
7362         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
7363
7364         rcu_read_lock();
7365
7366         for_each_pool(pool, pi) {
7367                 if (pool->cpu_stall)
7368                         show_cpu_pool_hog(pool);
7369
7370         }
7371
7372         rcu_read_unlock();
7373 }
7374
7375 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
7376 {
7377         int cpu;
7378
7379         wq_watchdog_touched = jiffies;
7380         for_each_possible_cpu(cpu)
7381                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7382 }
7383
7384 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
7385 {
7386         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7387         bool lockup_detected = false;
7388         bool cpu_pool_stall = false;
7389         unsigned long now = jiffies;
7390         struct worker_pool *pool;
7391         int pi;
7392
7393         if (!thresh)
7394                 return;
7395
7396         rcu_read_lock();
7397
7398         for_each_pool(pool, pi) {
7399                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
7400
7401                 pool->cpu_stall = false;
7402                 if (list_empty(&pool->worklist))
7403                         continue;
7404
7405                 /*
7406                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7407                  * the watchdog like a stall.
7408                  */
7409                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7410
7411                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7412                 if (pool->cpu >= 0)
7413                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7414                 else
7415                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7416                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7417
7418                 if (time_after(pool_ts, touched))
7419                         ts = pool_ts;
7420                 else
7421                         ts = touched;
7422
7423                 /* did we stall? */
7424                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7425                         lockup_detected = true;
7426                         if (pool->cpu >= 0 && !(pool->flags & POOL_BH)) {
7427                                 pool->cpu_stall = true;
7428                                 cpu_pool_stall = true;
7429                         }
7430                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7431                         pr_cont_pool_info(pool);
7432                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7433                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7434                 }
7435
7436
7437         }
7438
7439         rcu_read_unlock();
7440
7441         if (lockup_detected)
7442                 show_all_workqueues();
7443
7444         if (cpu_pool_stall)
7445                 show_cpu_pools_hogs();
7446
7447         wq_watchdog_reset_touched();
7448         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7449 }
7450
7451 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7452 {
7453         if (cpu >= 0)
7454                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7455
7456         wq_watchdog_touched = jiffies;
7457 }
7458
7459 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7460 {
7461         wq_watchdog_thresh = 0;
7462         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7463
7464         if (thresh) {
7465                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7466                 wq_watchdog_reset_touched();
7467                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7468         }
7469 }
7470
7471 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7472                                         const struct kernel_param *kp)
7473 {
7474         unsigned long thresh;
7475         int ret;
7476
7477         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7478         if (ret)
7479                 return ret;
7480
7481         if (system_wq)
7482                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7483         else
7484                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7485
7486         return 0;
7487 }
7488
7489 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7490         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7491         .get    = param_get_ulong,
7492 };
7493
7494 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7495                 0644);
7496
7497 static void wq_watchdog_init(void)
7498 {
7499         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7500         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7501 }
7502
7503 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7504
7505 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7506
7507 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7508
7509 static void bh_pool_kick_normal(struct irq_work *irq_work)
7510 {
7511         raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
7512 }
7513
7514 static void bh_pool_kick_highpri(struct irq_work *irq_work)
7515 {
7516         raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
7517 }
7518
7519 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7520 {
7521         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7522                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7523                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7524                 return;
7525         }
7526
7527         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7528 }
7529
7530 static void __init init_cpu_worker_pool(struct worker_pool *pool, int cpu, int nice)
7531 {
7532         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7533         pool->cpu = cpu;
7534         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7535         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7536         pool->attrs->nice = nice;
7537         pool->attrs->affn_strict = true;
7538         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7539
7540         /* alloc pool ID */
7541         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7542         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7543         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7544 }
7545
7546 /**
7547  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7548  *
7549  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7550  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7551  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7552  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7553  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7554  * before early initcalls.
7555  */
7556 void __init workqueue_init_early(void)
7557 {
7558         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7559         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7560         void (*irq_work_fns[2])(struct irq_work *) = { bh_pool_kick_normal,
7561                                                        bh_pool_kick_highpri };
7562         int i, cpu;
7563
7564         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7565
7566         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7567         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7568         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7569
7570         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7571         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7572         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7573         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7574                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7575
7576         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7577
7578         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7579
7580         wq_update_pod_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7581         BUG_ON(!wq_update_pod_attrs_buf);
7582
7583         /*
7584          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7585          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7586          */
7587         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7588                 wq_power_efficient = true;
7589
7590         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7591         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7592         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7593         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7594         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7595
7596         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7597
7598         pt->nr_pods = 1;
7599         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7600         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7601         pt->cpu_pod[0] = 0;
7602
7603         /* initialize BH and CPU pools */
7604         for_each_possible_cpu(cpu) {
7605                 struct worker_pool *pool;
7606
7607                 i = 0;
7608                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu) {
7609                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i]);
7610                         pool->flags |= POOL_BH;
7611                         init_irq_work(bh_pool_irq_work(pool), irq_work_fns[i]);
7612                         i++;
7613                 }
7614
7615                 i = 0;
7616                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7617                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i++]);
7618         }
7619
7620         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7621         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7622                 struct workqueue_attrs *attrs;
7623
7624                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7625                 attrs->nice = std_nice[i];
7626                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7627
7628                 /*
7629                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7630                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7631                  */
7632                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7633                 attrs->nice = std_nice[i];
7634                 attrs->ordered = true;
7635                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7636         }
7637
7638         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7639         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7640         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7641         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7642                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7643         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7644                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7645         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7646                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7647         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7648                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7649                                               0);
7650         system_bh_wq = alloc_workqueue("events_bh", WQ_BH, 0);
7651         system_bh_highpri_wq = alloc_workqueue("events_bh_highpri",
7652                                                WQ_BH | WQ_HIGHPRI, 0);
7653         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7654                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7655                !system_power_efficient_wq ||
7656                !system_freezable_power_efficient_wq ||
7657                !system_bh_wq || !system_bh_highpri_wq);
7658 }
7659
7660 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7661 {
7662         unsigned long thresh;
7663         unsigned long bogo;
7664
7665         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7666         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7667
7668         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7669         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7670                 return;
7671
7672         /*
7673          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7674          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7675          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7676          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7677          * too low.
7678          *
7679          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7680          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7681          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7682          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7683          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7684          * usefulness.
7685          */
7686         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7687
7688         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7689         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7690         if (bogo < 4000)
7691                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7692
7693         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7694                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7695
7696         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7697 }
7698
7699 /**
7700  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7701  *
7702  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7703  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7704  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7705  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7706  * workers and enable future kworker creations.
7707  */
7708 void __init workqueue_init(void)
7709 {
7710         struct workqueue_struct *wq;
7711         struct worker_pool *pool;
7712         int cpu, bkt;
7713
7714         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7715
7716         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7717
7718         /*
7719          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7720          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7721          */
7722         for_each_possible_cpu(cpu) {
7723                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7724                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7725                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7726                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7727         }
7728
7729         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7730                 WARN(init_rescuer(wq),
7731                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7732                      wq->name);
7733         }
7734
7735         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7736
7737         /*
7738          * Create the initial workers. A BH pool has one pseudo worker that
7739          * represents the shared BH execution context and thus doesn't get
7740          * affected by hotplug events. Create the BH pseudo workers for all
7741          * possible CPUs here.
7742          */
7743         for_each_possible_cpu(cpu)
7744                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7745                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7746
7747         for_each_online_cpu(cpu) {
7748                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7749                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7750                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7751                 }
7752         }
7753
7754         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7755                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7756
7757         wq_online = true;
7758         wq_watchdog_init();
7759 }
7760
7761 /*
7762  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7763  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7764  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7765  */
7766 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7767                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7768 {
7769         int cur, pre, cpu, pod;
7770
7771         pt->nr_pods = 0;
7772
7773         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7774         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7775         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7776
7777         for_each_possible_cpu(cur) {
7778                 for_each_possible_cpu(pre) {
7779                         if (pre >= cur) {
7780                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7781                                 break;
7782                         }
7783                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7784                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7785                                 break;
7786                         }
7787                 }
7788         }
7789
7790         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7791         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7792         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7793         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7794
7795         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7796                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7797
7798         for_each_possible_cpu(cpu) {
7799                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7800                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7801         }
7802 }
7803
7804 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7805 {
7806         return false;
7807 }
7808
7809 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7810 {
7811 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7812         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7813 #else
7814         return false;
7815 #endif
7816 }
7817
7818 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7819 {
7820         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7821 }
7822
7823 /**
7824  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7825  *
7826  * This is the third step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7827  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7828  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
7829  */
7830 void __init workqueue_init_topology(void)
7831 {
7832         struct workqueue_struct *wq;
7833         int cpu;
7834
7835         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
7836         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
7837         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
7838         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
7839
7840         wq_topo_initialized = true;
7841
7842         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7843
7844         /*
7845          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
7846          * worker pool. Explicitly call wq_update_pod() on all workqueue and CPU
7847          * combinations to apply per-pod sharing.
7848          */
7849         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7850                 for_each_online_cpu(cpu)
7851                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
7852                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7853                         mutex_lock(&wq->mutex);
7854                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
7855                         mutex_unlock(&wq->mutex);
7856                 }
7857         }
7858
7859         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7860 }
7861
7862 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
7863 {
7864         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
7865         dump_stack();
7866 }
7867 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
7868
7869 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
7870 {
7871         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
7872                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
7873                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
7874         }
7875
7876         return 1;
7877 }
7878 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);