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