x86/cpu/amd: Enable the fixed Instructions Retired counter IRPERF
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53
54 #include "workqueue_internal.h"
55
56 enum {
57         /*
58          * worker_pool flags
59          *
60          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
61          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
62          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
63          * is in effect.
64          *
65          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
66          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
67          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
68          *
69          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
70          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
71          * worker_attach_to_pool() is in progress.
72          */
73         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
74         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
75
76         /* worker flags */
77         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
78         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
79         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
80         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
81         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
82         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
83
84         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
85                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
86
87         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
88
89         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
90         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
91
92         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
93         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
94
95         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
96                                                 /* call for help after 10ms
97                                                    (min two ticks) */
98         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
99         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
100
101         /*
102          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
103          * all cpus.  Give MIN_NICE.
104          */
105         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107
108         WQ_NAME_LEN             = 24,
109 };
110
111 /*
112  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
113  *
114  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
115  *    everyone else.
116  *
117  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
118  *    only be modified and accessed from the local cpu.
119  *
120  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
121  *
122  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
123  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
124  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
125  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
126  *
127  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
128  *
129  * PL: wq_pool_mutex protected.
130  *
131  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
132  *
133  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
134  *
135  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
136  *      RCU for reads.
137  *
138  * WQ: wq->mutex protected.
139  *
140  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
141  *
142  * MD: wq_mayday_lock protected.
143  */
144
145 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
146
147 struct worker_pool {
148         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
149         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
150         int                     node;           /* I: the associated node ID */
151         int                     id;             /* I: pool ID */
152         unsigned int            flags;          /* X: flags */
153
154         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
155
156         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
157
158         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
159         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
160
161         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
162         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
163         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
164
165         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
166         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
167                                                 /* L: hash of busy workers */
168
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
171         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
172
173         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
174
175         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
176         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
177         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
178
179         /*
180          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
181          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
182          * cacheline.
183          */
184         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186         /*
187          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
188          * from get_work_pool().
189          */
190         struct rcu_head         rcu;
191 } ____cacheline_aligned_in_smp;
192
193 /*
194  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
195  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
196  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
197  * number of flag bits.
198  */
199 struct pool_workqueue {
200         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
201         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
202         int                     work_color;     /* L: current color */
203         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
204         int                     refcnt;         /* L: reference count */
205         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
206                                                 /* L: nr of in_flight works */
207         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
208         int                     max_active;     /* L: max active works */
209         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
210         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
211         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
212
213         /*
214          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
215          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
216          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
217          * determined without grabbing wq->mutex.
218          */
219         struct work_struct      unbound_release_work;
220         struct rcu_head         rcu;
221 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
222
223 /*
224  * Structure used to wait for workqueue flush.
225  */
226 struct wq_flusher {
227         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
228         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
229         struct completion       done;           /* flush completion */
230 };
231
232 struct wq_device;
233
234 /*
235  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
236  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
237  */
238 struct workqueue_struct {
239         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
240         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
241
242         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
243         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
244         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
245         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
246         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
247         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
248         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
249
250         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
251         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
252
253         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
254         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
255
256         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
257         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
258
259 #ifdef CONFIG_SYSFS
260         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
261 #endif
262 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
263         char                    *lock_name;
264         struct lock_class_key   key;
265         struct lockdep_map      lockdep_map;
266 #endif
267         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
268
269         /*
270          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
271          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
272          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
273          */
274         struct rcu_head         rcu;
275
276         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
277         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
278         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
279         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
280 };
281
282 static struct kmem_cache *pwq_cache;
283
284 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
285                                         /* possible CPUs of each node */
286
287 static bool wq_disable_numa;
288 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
289
290 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
291 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
292 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
293
294 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
295
296 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
297
298 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
299 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
300
301 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
303 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
304 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
305
306 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
307 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
308
309 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
310 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
311
312 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
313 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
314
315 /*
316  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
317  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
318  * to uncover usages which depend on it.
319  */
320 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
321 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
322 #else
323 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
324 #endif
325 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
326
327 /* the per-cpu worker pools */
328 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
329
330 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
331
332 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
333 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
334
335 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
336 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
337
338 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
339 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
340
341 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
342 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
343 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
345 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
347 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
349 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
351 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
353 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
355
356 static int worker_thread(void *__worker);
357 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
358 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
359
360 #define CREATE_TRACE_POINTS
361 #include <trace/events/workqueue.h>
362
363 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
364         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
365                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
366                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
367
368 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
369         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
370                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
371                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
372                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
373
374 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
375         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
376              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
377              (pool)++)
378
379 /**
380  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
381  * @pool: iteration cursor
382  * @pi: integer used for iteration
383  *
384  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
385  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
386  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
387  *
388  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
389  * ignored.
390  */
391 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
392         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
393                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
394                 else
395
396 /**
397  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
398  * @worker: iteration cursor
399  * @pool: worker_pool to iterate workers of
400  *
401  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
402  *
403  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
404  * ignored.
405  */
406 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
407         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
408                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
409                 else
410
411 /**
412  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
413  * @pwq: iteration cursor
414  * @wq: the target workqueue
415  *
416  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
417  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
418  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
419  *
420  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
421  * ignored.
422  */
423 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
424         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
425                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
426
427 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
428
429 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
430
431 static void *work_debug_hint(void *addr)
432 {
433         return ((struct work_struct *) addr)->func;
434 }
435
436 static bool work_is_static_object(void *addr)
437 {
438         struct work_struct *work = addr;
439
440         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
441 }
442
443 /*
444  * fixup_init is called when:
445  * - an active object is initialized
446  */
447 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
448 {
449         struct work_struct *work = addr;
450
451         switch (state) {
452         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
453                 cancel_work_sync(work);
454                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
455                 return true;
456         default:
457                 return false;
458         }
459 }
460
461 /*
462  * fixup_free is called when:
463  * - an active object is freed
464  */
465 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
466 {
467         struct work_struct *work = addr;
468
469         switch (state) {
470         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
471                 cancel_work_sync(work);
472                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
473                 return true;
474         default:
475                 return false;
476         }
477 }
478
479 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
480         .name           = "work_struct",
481         .debug_hint     = work_debug_hint,
482         .is_static_object = work_is_static_object,
483         .fixup_init     = work_fixup_init,
484         .fixup_free     = work_fixup_free,
485 };
486
487 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
488 {
489         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
490 }
491
492 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
493 {
494         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
495 }
496
497 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
498 {
499         if (onstack)
500                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
501         else
502                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
505
506 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
507 {
508         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
509 }
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
511
512 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
513 {
514         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
515         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
518
519 #else
520 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
521 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
522 #endif
523
524 /**
525  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
526  * @pool: the pool pointer of interest
527  *
528  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
529  * successfully, -errno on failure.
530  */
531 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
532 {
533         int ret;
534
535         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
536
537         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
538                         GFP_KERNEL);
539         if (ret >= 0) {
540                 pool->id = ret;
541                 return 0;
542         }
543         return ret;
544 }
545
546 /**
547  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
548  * @wq: the target workqueue
549  * @node: the node ID
550  *
551  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
552  * read locked.
553  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
554  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
555  *
556  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
557  */
558 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
559                                                   int node)
560 {
561         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
562
563         /*
564          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
565          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
566          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
567          * happens, this workaround can be removed.
568          */
569         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
570                 return wq->dfl_pwq;
571
572         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
573 }
574
575 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
576 {
577         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
578 }
579
580 static int get_work_color(struct work_struct *work)
581 {
582         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
583                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
584 }
585
586 static int work_next_color(int color)
587 {
588         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
589 }
590
591 /*
592  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
593  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
594  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
595  *
596  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
597  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
598  * work->data.  These functions should only be called while the work is
599  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
600  *
601  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
602  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
603  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
604  * available only while the work item is queued.
605  *
606  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
607  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
608  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
609  * try to steal the PENDING bit.
610  */
611 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
612                                  unsigned long flags)
613 {
614         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
615         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
616 }
617
618 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
619                          unsigned long extra_flags)
620 {
621         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
622                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
623 }
624
625 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
626                                            int pool_id)
627 {
628         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
629                       WORK_STRUCT_PENDING);
630 }
631
632 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
633                                             int pool_id)
634 {
635         /*
636          * The following wmb is paired with the implied mb in
637          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
638          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
639          * owner.
640          */
641         smp_wmb();
642         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
643         /*
644          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
645          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
646          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
647          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
648          * the same @work.  E.g. consider this case:
649          *
650          *   CPU#0                         CPU#1
651          *   ----------------------------  --------------------------------
652          *
653          * 1  STORE event_indicated
654          * 2  queue_work_on() {
655          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
656          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
657          * 5                                 set_work_data() # clear bit
658          * 6                                 smp_mb()
659          * 7                               work->current_func() {
660          * 8                                  LOAD event_indicated
661          *                                 }
662          *
663          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
664          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
665          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
666          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
667          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
668          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
669          * before actual STORE.
670          */
671         smp_mb();
672 }
673
674 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
675 {
676         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
677         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
678 }
679
680 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
681 {
682         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
683
684         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
685                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
686         else
687                 return NULL;
688 }
689
690 /**
691  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
692  * @work: the work item of interest
693  *
694  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
695  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
696  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
697  *
698  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
699  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
700  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
701  * returned pool is and stays online.
702  *
703  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
704  */
705 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
706 {
707         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
708         int pool_id;
709
710         assert_rcu_or_pool_mutex();
711
712         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
713                 return ((struct pool_workqueue *)
714                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
715
716         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
717         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
718                 return NULL;
719
720         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
721 }
722
723 /**
724  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
725  * @work: the work item of interest
726  *
727  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
728  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
729  */
730 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
731 {
732         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
733
734         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
735                 return ((struct pool_workqueue *)
736                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
737
738         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
739 }
740
741 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
742 {
743         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
744
745         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
746         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
747 }
748
749 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
750 {
751         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
752
753         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
754 }
755
756 /*
757  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
758  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
759  * they're being called with pool->lock held.
760  */
761
762 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
763 {
764         return !atomic_read(&pool->nr_running);
765 }
766
767 /*
768  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
769  * running workers.
770  *
771  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
772  * function will always return %true for unbound pools as long as the
773  * worklist isn't empty.
774  */
775 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
776 {
777         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
778 }
779
780 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
781 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
782 {
783         return pool->nr_idle;
784 }
785
786 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
787 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
788 {
789         return !list_empty(&pool->worklist) &&
790                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
791 }
792
793 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
794 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
795 {
796         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
797 }
798
799 /* Do we have too many workers and should some go away? */
800 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
801 {
802         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
803         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
804         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
805
806         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
807 }
808
809 /*
810  * Wake up functions.
811  */
812
813 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
814 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
815 {
816         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
817                 return NULL;
818
819         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
820 }
821
822 /**
823  * wake_up_worker - wake up an idle worker
824  * @pool: worker pool to wake worker from
825  *
826  * Wake up the first idle worker of @pool.
827  *
828  * CONTEXT:
829  * spin_lock_irq(pool->lock).
830  */
831 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
832 {
833         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
834
835         if (likely(worker))
836                 wake_up_process(worker->task);
837 }
838
839 /**
840  * wq_worker_running - a worker is running again
841  * @task: task waking up
842  *
843  * This function is called when a worker returns from schedule()
844  */
845 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
846 {
847         struct worker *worker = kthread_data(task);
848
849         if (!worker->sleeping)
850                 return;
851         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
852                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
853         worker->sleeping = 0;
854 }
855
856 /**
857  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
858  * @task: task going to sleep
859  *
860  * This function is called from schedule() when a busy worker is
861  * going to sleep.
862  */
863 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
864 {
865         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
866         struct worker_pool *pool;
867
868         /*
869          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
870          * workers, also reach here, let's not access anything before
871          * checking NOT_RUNNING.
872          */
873         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
874                 return;
875
876         pool = worker->pool;
877
878         if (WARN_ON_ONCE(worker->sleeping))
879                 return;
880
881         worker->sleeping = 1;
882         spin_lock_irq(&pool->lock);
883
884         /*
885          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
886          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
887          * Please read comment there.
888          *
889          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
890          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
891          * disabled, which in turn means that none else could be
892          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
893          * lock is safe.
894          */
895         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
896             !list_empty(&pool->worklist)) {
897                 next = first_idle_worker(pool);
898                 if (next)
899                         wake_up_process(next->task);
900         }
901         spin_unlock_irq(&pool->lock);
902 }
903
904 /**
905  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
906  * @task: Task to retrieve last work function of.
907  *
908  * Determine the last function a worker executed. This is called from
909  * the scheduler to get a worker's last known identity.
910  *
911  * CONTEXT:
912  * spin_lock_irq(rq->lock)
913  *
914  * This function is called during schedule() when a kworker is going
915  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
916  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
917  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
918  *
919  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
920  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
921  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
922  * is guaranteed to not be processing any works.
923  *
924  * Return:
925  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
926  * hasn't executed any work yet.
927  */
928 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
929 {
930         struct worker *worker = kthread_data(task);
931
932         return worker->last_func;
933 }
934
935 /**
936  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
937  * @worker: self
938  * @flags: flags to set
939  *
940  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
941  *
942  * CONTEXT:
943  * spin_lock_irq(pool->lock)
944  */
945 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
946 {
947         struct worker_pool *pool = worker->pool;
948
949         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
950
951         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
952         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
953             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
954                 atomic_dec(&pool->nr_running);
955         }
956
957         worker->flags |= flags;
958 }
959
960 /**
961  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
962  * @worker: self
963  * @flags: flags to clear
964  *
965  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
966  *
967  * CONTEXT:
968  * spin_lock_irq(pool->lock)
969  */
970 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
971 {
972         struct worker_pool *pool = worker->pool;
973         unsigned int oflags = worker->flags;
974
975         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
976
977         worker->flags &= ~flags;
978
979         /*
980          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
981          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
982          * of multiple flags, not a single flag.
983          */
984         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
985                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
986                         atomic_inc(&pool->nr_running);
987 }
988
989 /**
990  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
991  * @pool: pool of interest
992  * @work: work to find worker for
993  *
994  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
995  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
996  * to match, its current execution should match the address of @work and
997  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
998  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
999  * being executed.
1000  *
1001  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1002  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1003  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1004  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1005  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1006  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1007  *
1008  * This function checks the work item address and work function to avoid
1009  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1010  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1011  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1012  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1013  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1014  *
1015  * CONTEXT:
1016  * spin_lock_irq(pool->lock).
1017  *
1018  * Return:
1019  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1020  * otherwise.
1021  */
1022 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1023                                                  struct work_struct *work)
1024 {
1025         struct worker *worker;
1026
1027         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1028                                (unsigned long)work)
1029                 if (worker->current_work == work &&
1030                     worker->current_func == work->func)
1031                         return worker;
1032
1033         return NULL;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * move_linked_works - move linked works to a list
1038  * @work: start of series of works to be scheduled
1039  * @head: target list to append @work to
1040  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1041  *
1042  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1043  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1044  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1045  *
1046  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1047  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1048  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1049  *
1050  * CONTEXT:
1051  * spin_lock_irq(pool->lock).
1052  */
1053 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1054                               struct work_struct **nextp)
1055 {
1056         struct work_struct *n;
1057
1058         /*
1059          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1060          * use NULL for list head.
1061          */
1062         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1063                 list_move_tail(&work->entry, head);
1064                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1065                         break;
1066         }
1067
1068         /*
1069          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1070          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1071          * needs to be updated.
1072          */
1073         if (nextp)
1074                 *nextp = n;
1075 }
1076
1077 /**
1078  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1079  * @pwq: pool_workqueue to get
1080  *
1081  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1082  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1083  */
1084 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1085 {
1086         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1087         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1088         pwq->refcnt++;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1093  * @pwq: pool_workqueue to put
1094  *
1095  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1096  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1097  */
1098 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1099 {
1100         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1101         if (likely(--pwq->refcnt))
1102                 return;
1103         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1104                 return;
1105         /*
1106          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1107          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1108          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1109          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1110          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1111          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1112          */
1113         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1118  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1119  *
1120  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1121  */
1122 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1123 {
1124         if (pwq) {
1125                 /*
1126                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1127                  * following lock operations are safe.
1128                  */
1129                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1130                 put_pwq(pwq);
1131                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1132         }
1133 }
1134
1135 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1136 {
1137         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1138
1139         trace_workqueue_activate_work(work);
1140         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1141                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1142         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1143         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1144         pwq->nr_active++;
1145 }
1146
1147 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1148 {
1149         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1150                                                     struct work_struct, entry);
1151
1152         pwq_activate_delayed_work(work);
1153 }
1154
1155 /**
1156  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1157  * @pwq: pwq of interest
1158  * @color: color of work which left the queue
1159  *
1160  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1161  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1162  *
1163  * CONTEXT:
1164  * spin_lock_irq(pool->lock).
1165  */
1166 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1167 {
1168         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1169         if (color == WORK_NO_COLOR)
1170                 goto out_put;
1171
1172         pwq->nr_in_flight[color]--;
1173
1174         pwq->nr_active--;
1175         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1176                 /* one down, submit a delayed one */
1177                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1178                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1179         }
1180
1181         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1182         if (likely(pwq->flush_color != color))
1183                 goto out_put;
1184
1185         /* are there still in-flight works? */
1186         if (pwq->nr_in_flight[color])
1187                 goto out_put;
1188
1189         /* this pwq is done, clear flush_color */
1190         pwq->flush_color = -1;
1191
1192         /*
1193          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1194          * will handle the rest.
1195          */
1196         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1197                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1198 out_put:
1199         put_pwq(pwq);
1200 }
1201
1202 /**
1203  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1204  * @work: work item to steal
1205  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1206  * @flags: place to store irq state
1207  *
1208  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1209  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1210  *
1211  * Return:
1212  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1213  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1214  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1215  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1216  *              for arbitrarily long
1217  *
1218  * Note:
1219  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1220  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1221  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1222  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1223  *
1224  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1225  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1226  *
1227  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1228  */
1229 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1230                                unsigned long *flags)
1231 {
1232         struct worker_pool *pool;
1233         struct pool_workqueue *pwq;
1234
1235         local_irq_save(*flags);
1236
1237         /* try to steal the timer if it exists */
1238         if (is_dwork) {
1239                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1240
1241                 /*
1242                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1243                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1244                  * running on the local CPU.
1245                  */
1246                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1247                         return 1;
1248         }
1249
1250         /* try to claim PENDING the normal way */
1251         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1252                 return 0;
1253
1254         rcu_read_lock();
1255         /*
1256          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1257          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1258          */
1259         pool = get_work_pool(work);
1260         if (!pool)
1261                 goto fail;
1262
1263         spin_lock(&pool->lock);
1264         /*
1265          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1266          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1267          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1268          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1269          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1270          * item is currently queued on that pool.
1271          */
1272         pwq = get_work_pwq(work);
1273         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1274                 debug_work_deactivate(work);
1275
1276                 /*
1277                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1278                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1279                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1280                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1281                  * item is activated before grabbing.
1282                  */
1283                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1284                         pwq_activate_delayed_work(work);
1285
1286                 list_del_init(&work->entry);
1287                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1288
1289                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1290                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1291
1292                 spin_unlock(&pool->lock);
1293                 rcu_read_unlock();
1294                 return 1;
1295         }
1296         spin_unlock(&pool->lock);
1297 fail:
1298         rcu_read_unlock();
1299         local_irq_restore(*flags);
1300         if (work_is_canceling(work))
1301                 return -ENOENT;
1302         cpu_relax();
1303         return -EAGAIN;
1304 }
1305
1306 /**
1307  * insert_work - insert a work into a pool
1308  * @pwq: pwq @work belongs to
1309  * @work: work to insert
1310  * @head: insertion point
1311  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1312  *
1313  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1314  * work_struct flags.
1315  *
1316  * CONTEXT:
1317  * spin_lock_irq(pool->lock).
1318  */
1319 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1320                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1321 {
1322         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1323
1324         /* we own @work, set data and link */
1325         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1326         list_add_tail(&work->entry, head);
1327         get_pwq(pwq);
1328
1329         /*
1330          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1331          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1332          * around lazily while there are works to be processed.
1333          */
1334         smp_mb();
1335
1336         if (__need_more_worker(pool))
1337                 wake_up_worker(pool);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1342  * same workqueue.
1343  */
1344 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1345 {
1346         struct worker *worker;
1347
1348         worker = current_wq_worker();
1349         /*
1350          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1351          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1352          */
1353         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1358  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1359  * avoid perturbing sensitive tasks.
1360  */
1361 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1362 {
1363         static bool printed_dbg_warning;
1364         int new_cpu;
1365
1366         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1367                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1368                         return cpu;
1369         } else if (!printed_dbg_warning) {
1370                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1371                 printed_dbg_warning = true;
1372         }
1373
1374         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1375                 return cpu;
1376
1377         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1378         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1379         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1380                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1381                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1382                         return cpu;
1383         }
1384         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1385
1386         return new_cpu;
1387 }
1388
1389 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1390                          struct work_struct *work)
1391 {
1392         struct pool_workqueue *pwq;
1393         struct worker_pool *last_pool;
1394         struct list_head *worklist;
1395         unsigned int work_flags;
1396         unsigned int req_cpu = cpu;
1397
1398         /*
1399          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1400          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1401          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1402          * happen with IRQ disabled.
1403          */
1404         lockdep_assert_irqs_disabled();
1405
1406         debug_work_activate(work);
1407
1408         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1409         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1410             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1411                 return;
1412         rcu_read_lock();
1413 retry:
1414         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1415                 cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1416
1417         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1418         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1419                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1420         else
1421                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1422
1423         /*
1424          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1425          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1426          * pool to guarantee non-reentrancy.
1427          */
1428         last_pool = get_work_pool(work);
1429         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1430                 struct worker *worker;
1431
1432                 spin_lock(&last_pool->lock);
1433
1434                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1435
1436                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1437                         pwq = worker->current_pwq;
1438                 } else {
1439                         /* meh... not running there, queue here */
1440                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1441                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1442                 }
1443         } else {
1444                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1445         }
1446
1447         /*
1448          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1449          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1450          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1451          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1452          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1453          * make forward-progress.
1454          */
1455         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1456                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1457                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1458                         cpu_relax();
1459                         goto retry;
1460                 }
1461                 /* oops */
1462                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1463                           wq->name, cpu);
1464         }
1465
1466         /* pwq determined, queue */
1467         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1468
1469         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1470                 goto out;
1471
1472         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1473         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1474
1475         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1476                 trace_workqueue_activate_work(work);
1477                 pwq->nr_active++;
1478                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1479                 if (list_empty(worklist))
1480                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1481         } else {
1482                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1483                 worklist = &pwq->delayed_works;
1484         }
1485
1486         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1487
1488 out:
1489         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1490         rcu_read_unlock();
1491 }
1492
1493 /**
1494  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1495  * @cpu: CPU number to execute work on
1496  * @wq: workqueue to use
1497  * @work: work to queue
1498  *
1499  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1500  * can't go away.
1501  *
1502  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1503  */
1504 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1505                    struct work_struct *work)
1506 {
1507         bool ret = false;
1508         unsigned long flags;
1509
1510         local_irq_save(flags);
1511
1512         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1513                 __queue_work(cpu, wq, work);
1514                 ret = true;
1515         }
1516
1517         local_irq_restore(flags);
1518         return ret;
1519 }
1520 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1521
1522 /**
1523  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1524  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1525  *
1526  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1527  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1528  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1529  * available CPU if we need to schedule this work.
1530  */
1531 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1532 {
1533         int cpu;
1534
1535         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1536         if (!wq_numa_enabled)
1537                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1538
1539         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1540         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1541                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1542
1543         /* Use local node/cpu if we are already there */
1544         cpu = raw_smp_processor_id();
1545         if (node == cpu_to_node(cpu))
1546                 return cpu;
1547
1548         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1549         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1550
1551         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1552         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1553 }
1554
1555 /**
1556  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1557  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1558  * @wq: workqueue to use
1559  * @work: work to queue
1560  *
1561  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1562  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1563  * NUMA node.
1564  *
1565  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1566  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1567  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1568  *
1569  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1570  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1571  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1572  *
1573  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1574  */
1575 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1576                      struct work_struct *work)
1577 {
1578         unsigned long flags;
1579         bool ret = false;
1580
1581         /*
1582          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1583          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1584          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1585          *
1586          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1587          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1588          * some round robin type logic.
1589          */
1590         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1591
1592         local_irq_save(flags);
1593
1594         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1595                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1596
1597                 __queue_work(cpu, wq, work);
1598                 ret = true;
1599         }
1600
1601         local_irq_restore(flags);
1602         return ret;
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1605
1606 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1607 {
1608         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1609
1610         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1611         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1612 }
1613 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1614
1615 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1616                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1617 {
1618         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1619         struct work_struct *work = &dwork->work;
1620
1621         WARN_ON_ONCE(!wq);
1622         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1623         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1624         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1625
1626         /*
1627          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1628          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1629          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1630          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1631          */
1632         if (!delay) {
1633                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1634                 return;
1635         }
1636
1637         dwork->wq = wq;
1638         dwork->cpu = cpu;
1639         timer->expires = jiffies + delay;
1640
1641         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1642                 add_timer_on(timer, cpu);
1643         else
1644                 add_timer(timer);
1645 }
1646
1647 /**
1648  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1649  * @cpu: CPU number to execute work on
1650  * @wq: workqueue to use
1651  * @dwork: work to queue
1652  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1653  *
1654  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1655  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1656  * execution.
1657  */
1658 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1659                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1660 {
1661         struct work_struct *work = &dwork->work;
1662         bool ret = false;
1663         unsigned long flags;
1664
1665         /* read the comment in __queue_work() */
1666         local_irq_save(flags);
1667
1668         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1669                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1670                 ret = true;
1671         }
1672
1673         local_irq_restore(flags);
1674         return ret;
1675 }
1676 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1677
1678 /**
1679  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1680  * @cpu: CPU number to execute work on
1681  * @wq: workqueue to use
1682  * @dwork: work to queue
1683  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1684  *
1685  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1686  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1687  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1688  * current state.
1689  *
1690  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1691  * pending and its timer was modified.
1692  *
1693  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1694  * See try_to_grab_pending() for details.
1695  */
1696 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1697                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1698 {
1699         unsigned long flags;
1700         int ret;
1701
1702         do {
1703                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1704         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1705
1706         if (likely(ret >= 0)) {
1707                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1708                 local_irq_restore(flags);
1709         }
1710
1711         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1712         return ret;
1713 }
1714 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1715
1716 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1717 {
1718         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1719
1720         /* read the comment in __queue_work() */
1721         local_irq_disable();
1722         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1723         local_irq_enable();
1724 }
1725
1726 /**
1727  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1728  * @wq: workqueue to use
1729  * @rwork: work to queue
1730  *
1731  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1732  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1733  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1734  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1735  */
1736 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1737 {
1738         struct work_struct *work = &rwork->work;
1739
1740         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1741                 rwork->wq = wq;
1742                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1743                 return true;
1744         }
1745
1746         return false;
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1749
1750 /**
1751  * worker_enter_idle - enter idle state
1752  * @worker: worker which is entering idle state
1753  *
1754  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1755  * necessary.
1756  *
1757  * LOCKING:
1758  * spin_lock_irq(pool->lock).
1759  */
1760 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1761 {
1762         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1763
1764         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1765             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1766                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1767                 return;
1768
1769         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1770         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1771         pool->nr_idle++;
1772         worker->last_active = jiffies;
1773
1774         /* idle_list is LIFO */
1775         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1776
1777         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1778                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1779
1780         /*
1781          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1782          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1783          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1784          * unbind is not in progress.
1785          */
1786         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1787                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1788                      atomic_read(&pool->nr_running));
1789 }
1790
1791 /**
1792  * worker_leave_idle - leave idle state
1793  * @worker: worker which is leaving idle state
1794  *
1795  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1796  *
1797  * LOCKING:
1798  * spin_lock_irq(pool->lock).
1799  */
1800 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1801 {
1802         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1803
1804         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1805                 return;
1806         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1807         pool->nr_idle--;
1808         list_del_init(&worker->entry);
1809 }
1810
1811 static struct worker *alloc_worker(int node)
1812 {
1813         struct worker *worker;
1814
1815         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1816         if (worker) {
1817                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1818                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1819                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1820                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1821                 worker->flags = WORKER_PREP;
1822         }
1823         return worker;
1824 }
1825
1826 /**
1827  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1828  * @worker: worker to be attached
1829  * @pool: the target pool
1830  *
1831  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1832  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1833  * cpu-[un]hotplugs.
1834  */
1835 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1836                                    struct worker_pool *pool)
1837 {
1838         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1839
1840         /*
1841          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1842          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1843          */
1844         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1845
1846         /*
1847          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1848          * stable across this function.  See the comments above the flag
1849          * definition for details.
1850          */
1851         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1852                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1853
1854         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1855         worker->pool = pool;
1856
1857         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1858 }
1859
1860 /**
1861  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1862  * @worker: worker which is attached to its pool
1863  *
1864  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1865  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1866  * other reference to the pool.
1867  */
1868 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1869 {
1870         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1871         struct completion *detach_completion = NULL;
1872
1873         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1874
1875         list_del(&worker->node);
1876         worker->pool = NULL;
1877
1878         if (list_empty(&pool->workers))
1879                 detach_completion = pool->detach_completion;
1880         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1881
1882         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1883         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1884
1885         if (detach_completion)
1886                 complete(detach_completion);
1887 }
1888
1889 /**
1890  * create_worker - create a new workqueue worker
1891  * @pool: pool the new worker will belong to
1892  *
1893  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1894  *
1895  * CONTEXT:
1896  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1897  *
1898  * Return:
1899  * Pointer to the newly created worker.
1900  */
1901 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1902 {
1903         struct worker *worker = NULL;
1904         int id = -1;
1905         char id_buf[16];
1906
1907         /* ID is needed to determine kthread name */
1908         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1909         if (id < 0)
1910                 goto fail;
1911
1912         worker = alloc_worker(pool->node);
1913         if (!worker)
1914                 goto fail;
1915
1916         worker->id = id;
1917
1918         if (pool->cpu >= 0)
1919                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1920                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1921         else
1922                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1923
1924         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1925                                               "kworker/%s", id_buf);
1926         if (IS_ERR(worker->task))
1927                 goto fail;
1928
1929         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1930         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1931
1932         /* successful, attach the worker to the pool */
1933         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1934
1935         /* start the newly created worker */
1936         spin_lock_irq(&pool->lock);
1937         worker->pool->nr_workers++;
1938         worker_enter_idle(worker);
1939         wake_up_process(worker->task);
1940         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1941
1942         return worker;
1943
1944 fail:
1945         if (id >= 0)
1946                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1947         kfree(worker);
1948         return NULL;
1949 }
1950
1951 /**
1952  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1953  * @worker: worker to be destroyed
1954  *
1955  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1956  * be idle.
1957  *
1958  * CONTEXT:
1959  * spin_lock_irq(pool->lock).
1960  */
1961 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1962 {
1963         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1964
1965         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1966
1967         /* sanity check frenzy */
1968         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1969             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1970             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1971                 return;
1972
1973         pool->nr_workers--;
1974         pool->nr_idle--;
1975
1976         list_del_init(&worker->entry);
1977         worker->flags |= WORKER_DIE;
1978         wake_up_process(worker->task);
1979 }
1980
1981 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1982 {
1983         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1984
1985         spin_lock_irq(&pool->lock);
1986
1987         while (too_many_workers(pool)) {
1988                 struct worker *worker;
1989                 unsigned long expires;
1990
1991                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1992                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1993                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1994
1995                 if (time_before(jiffies, expires)) {
1996                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1997                         break;
1998                 }
1999
2000                 destroy_worker(worker);
2001         }
2002
2003         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2004 }
2005
2006 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2007 {
2008         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2009         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2010
2011         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2012
2013         if (!wq->rescuer)
2014                 return;
2015
2016         /* mayday mayday mayday */
2017         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2018                 /*
2019                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2020                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2021                  * rescuer is done with it.
2022                  */
2023                 get_pwq(pwq);
2024                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2025                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2026         }
2027 }
2028
2029 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2030 {
2031         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2032         struct work_struct *work;
2033
2034         spin_lock_irq(&pool->lock);
2035         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
2036
2037         if (need_to_create_worker(pool)) {
2038                 /*
2039                  * We've been trying to create a new worker but
2040                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2041                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2042                  * rescuers.
2043                  */
2044                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2045                         send_mayday(work);
2046         }
2047
2048         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2049         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2050
2051         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2052 }
2053
2054 /**
2055  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2056  * @pool: pool to create a new worker for
2057  *
2058  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2059  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2060  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2061  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2062  * possible allocation deadlock.
2063  *
2064  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2065  * may_start_working() %true.
2066  *
2067  * LOCKING:
2068  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2069  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2070  * manager.
2071  */
2072 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2073 __releases(&pool->lock)
2074 __acquires(&pool->lock)
2075 {
2076 restart:
2077         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2078
2079         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2080         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2081
2082         while (true) {
2083                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2084                         break;
2085
2086                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2087
2088                 if (!need_to_create_worker(pool))
2089                         break;
2090         }
2091
2092         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2093         spin_lock_irq(&pool->lock);
2094         /*
2095          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2096          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2097          * already become busy.
2098          */
2099         if (need_to_create_worker(pool))
2100                 goto restart;
2101 }
2102
2103 /**
2104  * manage_workers - manage worker pool
2105  * @worker: self
2106  *
2107  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2108  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2109  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2110  *
2111  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2112  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2113  * and may_start_working() is true.
2114  *
2115  * CONTEXT:
2116  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2117  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2118  *
2119  * Return:
2120  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2121  * start processing works, %true if management function was performed and
2122  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2123  * no longer be true.
2124  */
2125 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2126 {
2127         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2128
2129         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2130                 return false;
2131
2132         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2133         pool->manager = worker;
2134
2135         maybe_create_worker(pool);
2136
2137         pool->manager = NULL;
2138         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2139         wake_up(&wq_manager_wait);
2140         return true;
2141 }
2142
2143 /**
2144  * process_one_work - process single work
2145  * @worker: self
2146  * @work: work to process
2147  *
2148  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2149  * process a single work including synchronization against and
2150  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2151  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2152  * call this function to process a work.
2153  *
2154  * CONTEXT:
2155  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2156  */
2157 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2158 __releases(&pool->lock)
2159 __acquires(&pool->lock)
2160 {
2161         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2162         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2163         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2164         int work_color;
2165         struct worker *collision;
2166 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2167         /*
2168          * It is permissible to free the struct work_struct from
2169          * inside the function that is called from it, this we need to
2170          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2171          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2172          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2173          */
2174         struct lockdep_map lockdep_map;
2175
2176         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2177 #endif
2178         /* ensure we're on the correct CPU */
2179         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2180                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2181
2182         /*
2183          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2184          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2185          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2186          * currently executing one.
2187          */
2188         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2189         if (unlikely(collision)) {
2190                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2191                 return;
2192         }
2193
2194         /* claim and dequeue */
2195         debug_work_deactivate(work);
2196         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2197         worker->current_work = work;
2198         worker->current_func = work->func;
2199         worker->current_pwq = pwq;
2200         work_color = get_work_color(work);
2201
2202         /*
2203          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2204          * overridden through set_worker_desc().
2205          */
2206         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2207
2208         list_del_init(&work->entry);
2209
2210         /*
2211          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2212          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2213          * of concurrency management and the next code block will chain
2214          * execution of the pending work items.
2215          */
2216         if (unlikely(cpu_intensive))
2217                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2218
2219         /*
2220          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2221          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2222          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2223          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2224          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2225          */
2226         if (need_more_worker(pool))
2227                 wake_up_worker(pool);
2228
2229         /*
2230          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2231          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2232          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2233          * disabled.
2234          */
2235         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2236
2237         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2238
2239         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2240         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2241         /*
2242          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2243          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2244          *
2245          * However, that would result in:
2246          *
2247          *   A(W1)
2248          *   WFC(C)
2249          *              A(W1)
2250          *              C(C)
2251          *
2252          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2253          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2254          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2255          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2256          * these locks.
2257          *
2258          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2259          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2260          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2261          */
2262         lockdep_invariant_state(true);
2263         trace_workqueue_execute_start(work);
2264         worker->current_func(work);
2265         /*
2266          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2267          * point will only record its address.
2268          */
2269         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2270         lock_map_release(&lockdep_map);
2271         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2272
2273         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2274                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2275                        "     last function: %ps\n",
2276                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2277                        worker->current_func);
2278                 debug_show_held_locks(current);
2279                 dump_stack();
2280         }
2281
2282         /*
2283          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2284          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2285          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2286          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2287          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2288          * the same condition doesn't freeze RCU.
2289          */
2290         cond_resched();
2291
2292         spin_lock_irq(&pool->lock);
2293
2294         /* clear cpu intensive status */
2295         if (unlikely(cpu_intensive))
2296                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2297
2298         /* tag the worker for identification in schedule() */
2299         worker->last_func = worker->current_func;
2300
2301         /* we're done with it, release */
2302         hash_del(&worker->hentry);
2303         worker->current_work = NULL;
2304         worker->current_func = NULL;
2305         worker->current_pwq = NULL;
2306         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2307 }
2308
2309 /**
2310  * process_scheduled_works - process scheduled works
2311  * @worker: self
2312  *
2313  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2314  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2315  * fetches a work from the top and executes it.
2316  *
2317  * CONTEXT:
2318  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2319  * multiple times.
2320  */
2321 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2322 {
2323         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2324                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2325                                                 struct work_struct, entry);
2326                 process_one_work(worker, work);
2327         }
2328 }
2329
2330 static void set_pf_worker(bool val)
2331 {
2332         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2333         if (val)
2334                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2335         else
2336                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2337         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2338 }
2339
2340 /**
2341  * worker_thread - the worker thread function
2342  * @__worker: self
2343  *
2344  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2345  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2346  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2347  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2348  * will be explained in rescuer_thread().
2349  *
2350  * Return: 0
2351  */
2352 static int worker_thread(void *__worker)
2353 {
2354         struct worker *worker = __worker;
2355         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2356
2357         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2358         set_pf_worker(true);
2359 woke_up:
2360         spin_lock_irq(&pool->lock);
2361
2362         /* am I supposed to die? */
2363         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2364                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2365                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2366                 set_pf_worker(false);
2367
2368                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2369                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2370                 worker_detach_from_pool(worker);
2371                 kfree(worker);
2372                 return 0;
2373         }
2374
2375         worker_leave_idle(worker);
2376 recheck:
2377         /* no more worker necessary? */
2378         if (!need_more_worker(pool))
2379                 goto sleep;
2380
2381         /* do we need to manage? */
2382         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2383                 goto recheck;
2384
2385         /*
2386          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2387          * preparing to process a work or actually processing it.
2388          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2389          */
2390         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2391
2392         /*
2393          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2394          * worker or that someone else has already assumed the manager
2395          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2396          * management if applicable and concurrency management is restored
2397          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2398          */
2399         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2400
2401         do {
2402                 struct work_struct *work =
2403                         list_first_entry(&pool->worklist,
2404                                          struct work_struct, entry);
2405
2406                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2407
2408                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2409                         /* optimization path, not strictly necessary */
2410                         process_one_work(worker, work);
2411                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2412                                 process_scheduled_works(worker);
2413                 } else {
2414                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2415                         process_scheduled_works(worker);
2416                 }
2417         } while (keep_working(pool));
2418
2419         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2420 sleep:
2421         /*
2422          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2423          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2424          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2425          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2426          * event.
2427          */
2428         worker_enter_idle(worker);
2429         __set_current_state(TASK_IDLE);
2430         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2431         schedule();
2432         goto woke_up;
2433 }
2434
2435 /**
2436  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2437  * @__rescuer: self
2438  *
2439  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2440  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2441  *
2442  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2443  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2444  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2445  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2446  * the problem rescuer solves.
2447  *
2448  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2449  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2450  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2451  *
2452  * This should happen rarely.
2453  *
2454  * Return: 0
2455  */
2456 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2457 {
2458         struct worker *rescuer = __rescuer;
2459         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2460         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2461         bool should_stop;
2462
2463         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2464
2465         /*
2466          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2467          * doesn't participate in concurrency management.
2468          */
2469         set_pf_worker(true);
2470 repeat:
2471         set_current_state(TASK_IDLE);
2472
2473         /*
2474          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2475          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2476          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2477          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2478          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2479          * list is always empty on exit.
2480          */
2481         should_stop = kthread_should_stop();
2482
2483         /* see whether any pwq is asking for help */
2484         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2485
2486         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2487                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2488                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2489                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2490                 struct work_struct *work, *n;
2491                 bool first = true;
2492
2493                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2494                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2495
2496                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2497
2498                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2499
2500                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2501
2502                 /*
2503                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2504                  * process'em.
2505                  */
2506                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2507                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2508                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2509                                 if (first)
2510                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2511                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2512                         }
2513                         first = false;
2514                 }
2515
2516                 if (!list_empty(scheduled)) {
2517                         process_scheduled_works(rescuer);
2518
2519                         /*
2520                          * The above execution of rescued work items could
2521                          * have created more to rescue through
2522                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2523                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2524                          * that such back-to-back work items, which may be
2525                          * being used to relieve memory pressure, don't
2526                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2527                          */
2528                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2529                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2530                                 /*
2531                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2532                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2533                                  */
2534                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2535                                         get_pwq(pwq);
2536                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2537                                 }
2538                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2539                         }
2540                 }
2541
2542                 /*
2543                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2544                  * go away while we're still attached to it.
2545                  */
2546                 put_pwq(pwq);
2547
2548                 /*
2549                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2550                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2551                  * and stalling the execution.
2552                  */
2553                 if (need_more_worker(pool))
2554                         wake_up_worker(pool);
2555
2556                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2557
2558                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2559
2560                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2561         }
2562
2563         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2564
2565         if (should_stop) {
2566                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2567                 set_pf_worker(false);
2568                 return 0;
2569         }
2570
2571         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2572         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2573         schedule();
2574         goto repeat;
2575 }
2576
2577 /**
2578  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2579  * @target_wq: workqueue being flushed
2580  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2581  *
2582  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2583  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2584  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2585  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2586  * a deadlock.
2587  */
2588 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2589                                    struct work_struct *target_work)
2590 {
2591         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2592         struct worker *worker;
2593
2594         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2595                 return;
2596
2597         worker = current_wq_worker();
2598
2599         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2600                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2601                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2602         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2603                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2604                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2605                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2606                   target_wq->name, target_func);
2607 }
2608
2609 struct wq_barrier {
2610         struct work_struct      work;
2611         struct completion       done;
2612         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2613 };
2614
2615 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2616 {
2617         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2618         complete(&barr->done);
2619 }
2620
2621 /**
2622  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2623  * @pwq: pwq to insert barrier into
2624  * @barr: wq_barrier to insert
2625  * @target: target work to attach @barr to
2626  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2627  *
2628  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2629  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2630  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2631  * cpu.
2632  *
2633  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2634  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2635  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2636  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2637  * after a work with LINKED flag set.
2638  *
2639  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2640  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2641  *
2642  * CONTEXT:
2643  * spin_lock_irq(pool->lock).
2644  */
2645 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2646                               struct wq_barrier *barr,
2647                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2648 {
2649         struct list_head *head;
2650         unsigned int linked = 0;
2651
2652         /*
2653          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2654          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2655          * checks and call back into the fixup functions where we
2656          * might deadlock.
2657          */
2658         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2659         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2660
2661         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2662
2663         barr->task = current;
2664
2665         /*
2666          * If @target is currently being executed, schedule the
2667          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2668          */
2669         if (worker)
2670                 head = worker->scheduled.next;
2671         else {
2672                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2673
2674                 head = target->entry.next;
2675                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2676                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2677                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2678         }
2679
2680         debug_work_activate(&barr->work);
2681         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2682                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2683 }
2684
2685 /**
2686  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2687  * @wq: workqueue being flushed
2688  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2689  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2690  *
2691  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2692  *
2693  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2694  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2695  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2696  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2697  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2698  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2699  *
2700  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2701  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2702  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2703  * is returned.
2704  *
2705  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2706  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2707  * advanced to @work_color.
2708  *
2709  * CONTEXT:
2710  * mutex_lock(wq->mutex).
2711  *
2712  * Return:
2713  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2714  * otherwise.
2715  */
2716 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2717                                       int flush_color, int work_color)
2718 {
2719         bool wait = false;
2720         struct pool_workqueue *pwq;
2721
2722         if (flush_color >= 0) {
2723                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2724                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2725         }
2726
2727         for_each_pwq(pwq, wq) {
2728                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2729
2730                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2731
2732                 if (flush_color >= 0) {
2733                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2734
2735                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2736                                 pwq->flush_color = flush_color;
2737                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2738                                 wait = true;
2739                         }
2740                 }
2741
2742                 if (work_color >= 0) {
2743                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2744                         pwq->work_color = work_color;
2745                 }
2746
2747                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2748         }
2749
2750         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2751                 complete(&wq->first_flusher->done);
2752
2753         return wait;
2754 }
2755
2756 /**
2757  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2758  * @wq: workqueue to flush
2759  *
2760  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2761  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2762  */
2763 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2764 {
2765         struct wq_flusher this_flusher = {
2766                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2767                 .flush_color = -1,
2768                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2769         };
2770         int next_color;
2771
2772         if (WARN_ON(!wq_online))
2773                 return;
2774
2775         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2776         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2777
2778         mutex_lock(&wq->mutex);
2779
2780         /*
2781          * Start-to-wait phase
2782          */
2783         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2784
2785         if (next_color != wq->flush_color) {
2786                 /*
2787                  * Color space is not full.  The current work_color
2788                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2789                  * by one.
2790                  */
2791                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2792                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2793                 wq->work_color = next_color;
2794
2795                 if (!wq->first_flusher) {
2796                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2797                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2798
2799                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2800
2801                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2802                                                        wq->work_color)) {
2803                                 /* nothing to flush, done */
2804                                 wq->flush_color = next_color;
2805                                 wq->first_flusher = NULL;
2806                                 goto out_unlock;
2807                         }
2808                 } else {
2809                         /* wait in queue */
2810                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2811                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2812                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2813                 }
2814         } else {
2815                 /*
2816                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2817                  * The next flush completion will assign us
2818                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2819                  */
2820                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2821         }
2822
2823         check_flush_dependency(wq, NULL);
2824
2825         mutex_unlock(&wq->mutex);
2826
2827         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2828
2829         /*
2830          * Wake-up-and-cascade phase
2831          *
2832          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2833          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2834          */
2835         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2836                 return;
2837
2838         mutex_lock(&wq->mutex);
2839
2840         /* we might have raced, check again with mutex held */
2841         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2842                 goto out_unlock;
2843
2844         wq->first_flusher = NULL;
2845
2846         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2847         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2848
2849         while (true) {
2850                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2851
2852                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2853                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2854                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2855                                 break;
2856                         list_del_init(&next->list);
2857                         complete(&next->done);
2858                 }
2859
2860                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2861                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2862
2863                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2864                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2865
2866                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2867                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2868                         /*
2869                          * Assign the same color to all overflowed
2870                          * flushers, advance work_color and append to
2871                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2872                          * phase for these overflowed flushers.
2873                          */
2874                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2875                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2876
2877                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2878
2879                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2880                                               &wq->flusher_queue);
2881                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2882                 }
2883
2884                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2885                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2886                         break;
2887                 }
2888
2889                 /*
2890                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2891                  * the new first flusher and arm pwqs.
2892                  */
2893                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2894                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2895
2896                 list_del_init(&next->list);
2897                 wq->first_flusher = next;
2898
2899                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2900                         break;
2901
2902                 /*
2903                  * Meh... this color is already done, clear first
2904                  * flusher and repeat cascading.
2905                  */
2906                 wq->first_flusher = NULL;
2907         }
2908
2909 out_unlock:
2910         mutex_unlock(&wq->mutex);
2911 }
2912 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2913
2914 /**
2915  * drain_workqueue - drain a workqueue
2916  * @wq: workqueue to drain
2917  *
2918  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2919  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2920  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2921  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2922  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2923  * takes too long.
2924  */
2925 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2926 {
2927         unsigned int flush_cnt = 0;
2928         struct pool_workqueue *pwq;
2929
2930         /*
2931          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2932          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2933          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2934          */
2935         mutex_lock(&wq->mutex);
2936         if (!wq->nr_drainers++)
2937                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2938         mutex_unlock(&wq->mutex);
2939 reflush:
2940         flush_workqueue(wq);
2941
2942         mutex_lock(&wq->mutex);
2943
2944         for_each_pwq(pwq, wq) {
2945                 bool drained;
2946
2947                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2948                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2949                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2950
2951                 if (drained)
2952                         continue;
2953
2954                 if (++flush_cnt == 10 ||
2955                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2956                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2957                                 wq->name, flush_cnt);
2958
2959                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2960                 goto reflush;
2961         }
2962
2963         if (!--wq->nr_drainers)
2964                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2965         mutex_unlock(&wq->mutex);
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2968
2969 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2970                              bool from_cancel)
2971 {
2972         struct worker *worker = NULL;
2973         struct worker_pool *pool;
2974         struct pool_workqueue *pwq;
2975
2976         might_sleep();
2977
2978         rcu_read_lock();
2979         pool = get_work_pool(work);
2980         if (!pool) {
2981                 rcu_read_unlock();
2982                 return false;
2983         }
2984
2985         spin_lock_irq(&pool->lock);
2986         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2987         pwq = get_work_pwq(work);
2988         if (pwq) {
2989                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2990                         goto already_gone;
2991         } else {
2992                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2993                 if (!worker)
2994                         goto already_gone;
2995                 pwq = worker->current_pwq;
2996         }
2997
2998         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
2999
3000         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3001         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3002
3003         /*
3004          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3005          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3006          *
3007          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3008          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3009          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3010          * forward progress.
3011          */
3012         if (!from_cancel &&
3013             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3014                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3015                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3016         }
3017         rcu_read_unlock();
3018         return true;
3019 already_gone:
3020         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3021         rcu_read_unlock();
3022         return false;
3023 }
3024
3025 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3026 {
3027         struct wq_barrier barr;
3028
3029         if (WARN_ON(!wq_online))
3030                 return false;
3031
3032         if (WARN_ON(!work->func))
3033                 return false;
3034
3035         if (!from_cancel) {
3036                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3037                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3038         }
3039
3040         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3041                 wait_for_completion(&barr.done);
3042                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3043                 return true;
3044         } else {
3045                 return false;
3046         }
3047 }
3048
3049 /**
3050  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3051  * @work: the work to flush
3052  *
3053  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3054  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3055  *
3056  * Return:
3057  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3058  * %false if it was already idle.
3059  */
3060 bool flush_work(struct work_struct *work)
3061 {
3062         return __flush_work(work, false);
3063 }
3064 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3065
3066 struct cwt_wait {
3067         wait_queue_entry_t              wait;
3068         struct work_struct      *work;
3069 };
3070
3071 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3072 {
3073         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3074
3075         if (cwait->work != key)
3076                 return 0;
3077         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3078 }
3079
3080 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3081 {
3082         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3083         unsigned long flags;
3084         int ret;
3085
3086         do {
3087                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3088                 /*
3089                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3090                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3091                  * because we may get scheduled between @work's completion
3092                  * and the other canceling task resuming and clearing
3093                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3094                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3095                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3096                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3097                  * we're hogging the CPU.
3098                  *
3099                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3100                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3101                  * wake function which matches @work along with exclusive
3102                  * wait and wakeup.
3103                  */
3104                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3105                         struct cwt_wait cwait;
3106
3107                         init_wait(&cwait.wait);
3108                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3109                         cwait.work = work;
3110
3111                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3112                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3113                         if (work_is_canceling(work))
3114                                 schedule();
3115                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3116                 }
3117         } while (unlikely(ret < 0));
3118
3119         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3120         mark_work_canceling(work);
3121         local_irq_restore(flags);
3122
3123         /*
3124          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3125          * isn't executing.
3126          */
3127         if (wq_online)
3128                 __flush_work(work, true);
3129
3130         clear_work_data(work);
3131
3132         /*
3133          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3134          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3135          * visible there.
3136          */
3137         smp_mb();
3138         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3139                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3140
3141         return ret;
3142 }
3143
3144 /**
3145  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3146  * @work: the work to cancel
3147  *
3148  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3149  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3150  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3151  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3152  *
3153  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3154  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3155  *
3156  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3157  * queued can't be destroyed before this function returns.
3158  *
3159  * Return:
3160  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3161  */
3162 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3163 {
3164         return __cancel_work_timer(work, false);
3165 }
3166 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3167
3168 /**
3169  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3170  * @dwork: the delayed work to flush
3171  *
3172  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3173  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3174  * considers the last queueing instance of @dwork.
3175  *
3176  * Return:
3177  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3178  * %false if it was already idle.
3179  */
3180 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3181 {
3182         local_irq_disable();
3183         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3184                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3185         local_irq_enable();
3186         return flush_work(&dwork->work);
3187 }
3188 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3189
3190 /**
3191  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3192  * @rwork: the rcu work to flush
3193  *
3194  * Return:
3195  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3196  * %false if it was already idle.
3197  */
3198 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3199 {
3200         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3201                 rcu_barrier();
3202                 flush_work(&rwork->work);
3203                 return true;
3204         } else {
3205                 return flush_work(&rwork->work);
3206         }
3207 }
3208 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3209
3210 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3211 {
3212         unsigned long flags;
3213         int ret;
3214
3215         do {
3216                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3217         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3218
3219         if (unlikely(ret < 0))
3220                 return false;
3221
3222         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3223         local_irq_restore(flags);
3224         return ret;
3225 }
3226
3227 /**
3228  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3229  * @dwork: delayed_work to cancel
3230  *
3231  * Kill off a pending delayed_work.
3232  *
3233  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3234  * pending.
3235  *
3236  * Note:
3237  * The work callback function may still be running on return, unless
3238  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3239  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3240  *
3241  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3242  */
3243 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3244 {
3245         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3246 }
3247 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3248
3249 /**
3250  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3251  * @dwork: the delayed work cancel
3252  *
3253  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3254  *
3255  * Return:
3256  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3257  */
3258 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3259 {
3260         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3261 }
3262 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3263
3264 /**
3265  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3266  * @func: the function to call
3267  *
3268  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3269  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3270  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3271  *
3272  * Return:
3273  * 0 on success, -errno on failure.
3274  */
3275 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3276 {
3277         int cpu;
3278         struct work_struct __percpu *works;
3279
3280         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3281         if (!works)
3282                 return -ENOMEM;
3283
3284         get_online_cpus();
3285
3286         for_each_online_cpu(cpu) {
3287                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3288
3289                 INIT_WORK(work, func);
3290                 schedule_work_on(cpu, work);
3291         }
3292
3293         for_each_online_cpu(cpu)
3294                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3295
3296         put_online_cpus();
3297         free_percpu(works);
3298         return 0;
3299 }
3300
3301 /**
3302  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3303  * @fn:         the function to execute
3304  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3305  *              be available when the work executes)
3306  *
3307  * Executes the function immediately if process context is available,
3308  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3309  *
3310  * Return:      0 - function was executed
3311  *              1 - function was scheduled for execution
3312  */
3313 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3314 {
3315         if (!in_interrupt()) {
3316                 fn(&ew->work);
3317                 return 0;
3318         }
3319
3320         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3321         schedule_work(&ew->work);
3322
3323         return 1;
3324 }
3325 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3326
3327 /**
3328  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3329  * @attrs: workqueue_attrs to free
3330  *
3331  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3332  */
3333 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3334 {
3335         if (attrs) {
3336                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3337                 kfree(attrs);
3338         }
3339 }
3340
3341 /**
3342  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3343  *
3344  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3345  * return it.
3346  *
3347  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3348  */
3349 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3350 {
3351         struct workqueue_attrs *attrs;
3352
3353         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3354         if (!attrs)
3355                 goto fail;
3356         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3357                 goto fail;
3358
3359         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3360         return attrs;
3361 fail:
3362         free_workqueue_attrs(attrs);
3363         return NULL;
3364 }
3365
3366 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3367                                  const struct workqueue_attrs *from)
3368 {
3369         to->nice = from->nice;
3370         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3371         /*
3372          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3373          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3374          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3375          */
3376         to->no_numa = from->no_numa;
3377 }
3378
3379 /* hash value of the content of @attr */
3380 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3381 {
3382         u32 hash = 0;
3383
3384         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3385         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3386                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3387         return hash;
3388 }
3389
3390 /* content equality test */
3391 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3392                           const struct workqueue_attrs *b)
3393 {
3394         if (a->nice != b->nice)
3395                 return false;
3396         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3397                 return false;
3398         return true;
3399 }
3400
3401 /**
3402  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3403  * @pool: worker_pool to initialize
3404  *
3405  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3406  *
3407  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3408  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3409  * on @pool safely to release it.
3410  */
3411 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3412 {
3413         spin_lock_init(&pool->lock);
3414         pool->id = -1;
3415         pool->cpu = -1;
3416         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3417         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3418         pool->watchdog_ts = jiffies;
3419         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3420         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3421         hash_init(pool->busy_hash);
3422
3423         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3424
3425         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3426
3427         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3428
3429         ida_init(&pool->worker_ida);
3430         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3431         pool->refcnt = 1;
3432
3433         /* shouldn't fail above this point */
3434         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3435         if (!pool->attrs)
3436                 return -ENOMEM;
3437         return 0;
3438 }
3439
3440 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3441 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3442 {
3443         char *lock_name;
3444
3445         lockdep_register_key(&wq->key);
3446         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3447         if (!lock_name)
3448                 lock_name = wq->name;
3449
3450         wq->lock_name = lock_name;
3451         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3452 }
3453
3454 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3455 {
3456         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3457 }
3458
3459 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3460 {
3461         if (wq->lock_name != wq->name)
3462                 kfree(wq->lock_name);
3463 }
3464 #else
3465 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3466 {
3467 }
3468
3469 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3470 {
3471 }
3472
3473 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3474 {
3475 }
3476 #endif
3477
3478 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3479 {
3480         struct workqueue_struct *wq =
3481                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3482
3483         wq_free_lockdep(wq);
3484
3485         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3486                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3487         else
3488                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3489
3490         kfree(wq->rescuer);
3491         kfree(wq);
3492 }
3493
3494 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3495 {
3496         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3497
3498         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3499         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3500         kfree(pool);
3501 }
3502
3503 /**
3504  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3505  * @pool: worker_pool to put
3506  *
3507  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3508  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3509  * and this function should be able to release pools which went through,
3510  * successfully or not, init_worker_pool().
3511  *
3512  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3513  */
3514 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3515 {
3516         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3517         struct worker *worker;
3518
3519         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3520
3521         if (--pool->refcnt)
3522                 return;
3523
3524         /* sanity checks */
3525         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3526             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3527                 return;
3528
3529         /* release id and unhash */
3530         if (pool->id >= 0)
3531                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3532         hash_del(&pool->hash_node);
3533
3534         /*
3535          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3536          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3537          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3538          */
3539         spin_lock_irq(&pool->lock);
3540         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3541                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3542         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3543
3544         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3545                 destroy_worker(worker);
3546         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3547         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3548
3549         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3550         if (!list_empty(&pool->workers))
3551                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3552         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3553
3554         if (pool->detach_completion)
3555                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3556
3557         /* shut down the timers */
3558         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3559         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3560
3561         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3562         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3563 }
3564
3565 /**
3566  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3567  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3568  *
3569  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3570  * reference count and return it.  If there already is a matching
3571  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3572  * create a new one.
3573  *
3574  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3575  *
3576  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3577  * On failure, %NULL.
3578  */
3579 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3580 {
3581         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3582         struct worker_pool *pool;
3583         int node;
3584         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3585
3586         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3587
3588         /* do we already have a matching pool? */
3589         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3590                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3591                         pool->refcnt++;
3592                         return pool;
3593                 }
3594         }
3595
3596         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3597         if (wq_numa_enabled) {
3598                 for_each_node(node) {
3599                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3600                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3601                                 target_node = node;
3602                                 break;
3603                         }
3604                 }
3605         }
3606
3607         /* nope, create a new one */
3608         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3609         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3610                 goto fail;
3611
3612         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3613         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3614         pool->node = target_node;
3615
3616         /*
3617          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3618          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3619          */
3620         pool->attrs->no_numa = false;
3621
3622         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3623                 goto fail;
3624
3625         /* create and start the initial worker */
3626         if (wq_online && !create_worker(pool))
3627                 goto fail;
3628
3629         /* install */
3630         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3631
3632         return pool;
3633 fail:
3634         if (pool)
3635                 put_unbound_pool(pool);
3636         return NULL;
3637 }
3638
3639 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3640 {
3641         kmem_cache_free(pwq_cache,
3642                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3643 }
3644
3645 /*
3646  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3647  * and needs to be destroyed.
3648  */
3649 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3650 {
3651         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3652                                                   unbound_release_work);
3653         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3654         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3655         bool is_last;
3656
3657         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3658                 return;
3659
3660         mutex_lock(&wq->mutex);
3661         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3662         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3663         mutex_unlock(&wq->mutex);
3664
3665         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3666         put_unbound_pool(pool);
3667         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3668
3669         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3670
3671         /*
3672          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3673          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3674          */
3675         if (is_last) {
3676                 wq_unregister_lockdep(wq);
3677                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3678         }
3679 }
3680
3681 /**
3682  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3683  * @pwq: target pool_workqueue
3684  *
3685  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3686  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3687  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3688  */
3689 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3690 {
3691         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3692         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3693         unsigned long flags;
3694
3695         /* for @wq->saved_max_active */
3696         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3697
3698         /* fast exit for non-freezable wqs */
3699         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3700                 return;
3701
3702         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3703         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3704
3705         /*
3706          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3707          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3708          * is updated and visible.
3709          */
3710         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3711                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3712
3713                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3714                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3715                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3716
3717                 /*
3718                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3719                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3720                  */
3721                 wake_up_worker(pwq->pool);
3722         } else {
3723                 pwq->max_active = 0;
3724         }
3725
3726         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3727 }
3728
3729 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3730 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3731                      struct worker_pool *pool)
3732 {
3733         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3734
3735         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3736
3737         pwq->pool = pool;
3738         pwq->wq = wq;
3739         pwq->flush_color = -1;
3740         pwq->refcnt = 1;
3741         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3742         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3743         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3744         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3745 }
3746
3747 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3748 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3749 {
3750         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3751
3752         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3753
3754         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3755         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3756                 return;
3757
3758         /* set the matching work_color */
3759         pwq->work_color = wq->work_color;
3760
3761         /* sync max_active to the current setting */
3762         pwq_adjust_max_active(pwq);
3763
3764         /* link in @pwq */
3765         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3766 }
3767
3768 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3769 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3770                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3771 {
3772         struct worker_pool *pool;
3773         struct pool_workqueue *pwq;
3774
3775         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3776
3777         pool = get_unbound_pool(attrs);
3778         if (!pool)
3779                 return NULL;
3780
3781         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3782         if (!pwq) {
3783                 put_unbound_pool(pool);
3784                 return NULL;
3785         }
3786
3787         init_pwq(pwq, wq, pool);
3788         return pwq;
3789 }
3790
3791 /**
3792  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3793  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3794  * @node: the target NUMA node
3795  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3796  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3797  *
3798  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3799  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3800  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3801  *
3802  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3803  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3804  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3805  * @attrs->cpumask.
3806  *
3807  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3808  * stable.
3809  *
3810  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3811  * %false if equal.
3812  */
3813 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3814                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3815 {
3816         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3817                 goto use_dfl;
3818
3819         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3820         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3821         if (cpu_going_down >= 0)
3822                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3823
3824         if (cpumask_empty(cpumask))
3825                 goto use_dfl;
3826
3827         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3828         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3829
3830         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3831                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3832                                 "possible intersect\n");
3833                 return false;
3834         }
3835
3836         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3837
3838 use_dfl:
3839         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3840         return false;
3841 }
3842
3843 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3844 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3845                                                    int node,
3846                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3847 {
3848         struct pool_workqueue *old_pwq;
3849
3850         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3851         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3852
3853         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3854         link_pwq(pwq);
3855
3856         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3857         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3858         return old_pwq;
3859 }
3860
3861 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3862 struct apply_wqattrs_ctx {
3863         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3864         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3865         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3866         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3867         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3868 };
3869
3870 /* free the resources after success or abort */
3871 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3872 {
3873         if (ctx) {
3874                 int node;
3875
3876                 for_each_node(node)
3877                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3878                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3879
3880                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3881
3882                 kfree(ctx);
3883         }
3884 }
3885
3886 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3887 static struct apply_wqattrs_ctx *
3888 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3889                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3890 {
3891         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3892         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3893         int node;
3894
3895         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3896
3897         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3898
3899         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3900         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3901         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3902                 goto out_free;
3903
3904         /*
3905          * Calculate the attrs of the default pwq.
3906          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3907          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3908          */
3909         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3910         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3911         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3912                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3913
3914         /*
3915          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3916          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3917          * pools.
3918          */
3919         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3920
3921         /*
3922          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3923          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3924          * it even if we don't use it immediately.
3925          */
3926         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3927         if (!ctx->dfl_pwq)
3928                 goto out_free;
3929
3930         for_each_node(node) {
3931                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3932                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3933                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3934                                 goto out_free;
3935                 } else {
3936                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3937                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3938                 }
3939         }
3940
3941         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3942         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3943         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3944         ctx->attrs = new_attrs;
3945
3946         ctx->wq = wq;
3947         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3948         return ctx;
3949
3950 out_free:
3951         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3952         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3953         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3954         return NULL;
3955 }
3956
3957 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3958 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3959 {
3960         int node;
3961
3962         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3963         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3964
3965         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3966
3967         /* save the previous pwq and install the new one */
3968         for_each_node(node)
3969                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3970                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3971
3972         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3973         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3974         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3975
3976         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3977 }
3978
3979 static void apply_wqattrs_lock(void)
3980 {
3981         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3982         get_online_cpus();
3983         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3984 }
3985
3986 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3987 {
3988         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3989         put_online_cpus();
3990 }
3991
3992 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3993                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3994 {
3995         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3996
3997         /* only unbound workqueues can change attributes */
3998         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3999                 return -EINVAL;
4000
4001         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4002         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4003                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4004                         return -EINVAL;
4005
4006                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4007         }
4008
4009         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4010         if (!ctx)
4011                 return -ENOMEM;
4012
4013         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4014         apply_wqattrs_commit(ctx);
4015         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4016
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 /**
4021  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4022  * @wq: the target workqueue
4023  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4024  *
4025  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4026  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4027  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4028  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4029  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4030  * back-to-back will stay on its current pwq.
4031  *
4032  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4033  *
4034  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4035  *
4036  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4037  */
4038 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4039                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4040 {
4041         int ret;
4042
4043         lockdep_assert_cpus_held();
4044
4045         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4046         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4047         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4048
4049         return ret;
4050 }
4051
4052 /**
4053  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4054  * @wq: the target workqueue
4055  * @cpu: the CPU coming up or going down
4056  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4057  *
4058  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4059  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4060  * @wq accordingly.
4061  *
4062  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4063  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4064  * correct.
4065  *
4066  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4067  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4068  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4069  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4070  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4071  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4072  * CPU_DOWN_PREPARE.
4073  */
4074 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4075                                    bool online)
4076 {
4077         int node = cpu_to_node(cpu);
4078         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4079         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4080         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4081         cpumask_t *cpumask;
4082
4083         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4084
4085         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4086             wq->unbound_attrs->no_numa)
4087                 return;
4088
4089         /*
4090          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4091          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4092          * CPU hotplug exclusion.
4093          */
4094         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4095         cpumask = target_attrs->cpumask;
4096
4097         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4098         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4099
4100         /*
4101          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4102          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4103          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4104          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4105          */
4106         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4107                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4108                         return;
4109         } else {
4110                 goto use_dfl_pwq;
4111         }
4112
4113         /* create a new pwq */
4114         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4115         if (!pwq) {
4116                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4117                         wq->name);
4118                 goto use_dfl_pwq;
4119         }
4120
4121         /* Install the new pwq. */
4122         mutex_lock(&wq->mutex);
4123         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4124         goto out_unlock;
4125
4126 use_dfl_pwq:
4127         mutex_lock(&wq->mutex);
4128         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4129         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4130         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4131         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4132 out_unlock:
4133         mutex_unlock(&wq->mutex);
4134         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4135 }
4136
4137 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4138 {
4139         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4140         int cpu, ret;
4141
4142         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4143                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4144                 if (!wq->cpu_pwqs)
4145                         return -ENOMEM;
4146
4147                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4148                         struct pool_workqueue *pwq =
4149                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4150                         struct worker_pool *cpu_pools =
4151                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4152
4153                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4154
4155                         mutex_lock(&wq->mutex);
4156                         link_pwq(pwq);
4157                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4158                 }
4159                 return 0;
4160         }
4161
4162         get_online_cpus();
4163         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4164                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4165                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4166                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4167                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4168                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4169         } else {
4170                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4171         }
4172         put_online_cpus();
4173
4174         return ret;
4175 }
4176
4177 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4178                                const char *name)
4179 {
4180         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4181
4182         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4183                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4184                         max_active, name, 1, lim);
4185
4186         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4187 }
4188
4189 /*
4190  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4191  * to guarantee forward progress.
4192  */
4193 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4194 {
4195         struct worker *rescuer;
4196         int ret;
4197
4198         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4199                 return 0;
4200
4201         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4202         if (!rescuer)
4203                 return -ENOMEM;
4204
4205         rescuer->rescue_wq = wq;
4206         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4207         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(rescuer->task);
4208         if (ret) {
4209                 kfree(rescuer);
4210                 return ret;
4211         }
4212
4213         wq->rescuer = rescuer;
4214         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4215         wake_up_process(rescuer->task);
4216
4217         return 0;
4218 }
4219
4220 __printf(1, 4)
4221 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4222                                          unsigned int flags,
4223                                          int max_active, ...)
4224 {
4225         size_t tbl_size = 0;
4226         va_list args;
4227         struct workqueue_struct *wq;
4228         struct pool_workqueue *pwq;
4229
4230         /*
4231          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4232          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4233          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4234          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4235          * on NUMA.
4236          */
4237         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4238                 flags |= __WQ_ORDERED;
4239
4240         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4241         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4242                 flags |= WQ_UNBOUND;
4243
4244         /* allocate wq and format name */
4245         if (flags & WQ_UNBOUND)
4246                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4247
4248         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4249         if (!wq)
4250                 return NULL;
4251
4252         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4253                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4254                 if (!wq->unbound_attrs)
4255                         goto err_free_wq;
4256         }
4257
4258         va_start(args, max_active);
4259         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4260         va_end(args);
4261
4262         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4263         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4264
4265         /* init wq */
4266         wq->flags = flags;
4267         wq->saved_max_active = max_active;
4268         mutex_init(&wq->mutex);
4269         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4270         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4271         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4272         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4273         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4274
4275         wq_init_lockdep(wq);
4276         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4277
4278         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4279                 goto err_unreg_lockdep;
4280
4281         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4282                 goto err_destroy;
4283
4284         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4285                 goto err_destroy;
4286
4287         /*
4288          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4289          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4290          * list.
4291          */
4292         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4293
4294         mutex_lock(&wq->mutex);
4295         for_each_pwq(pwq, wq)
4296                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4297         mutex_unlock(&wq->mutex);
4298
4299         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4300
4301         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4302
4303         return wq;
4304
4305 err_unreg_lockdep:
4306         wq_unregister_lockdep(wq);
4307         wq_free_lockdep(wq);
4308 err_free_wq:
4309         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4310         kfree(wq);
4311         return NULL;
4312 err_destroy:
4313         destroy_workqueue(wq);
4314         return NULL;
4315 }
4316 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4317
4318 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4319 {
4320         int i;
4321
4322         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4323                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4324                         return true;
4325
4326         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4327                 return true;
4328         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4329                 return true;
4330
4331         return false;
4332 }
4333
4334 /**
4335  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4336  * @wq: target workqueue
4337  *
4338  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4339  */
4340 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4341 {
4342         struct pool_workqueue *pwq;
4343         int node;
4344
4345         /*
4346          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4347          * lead to sysfs name conflicts.
4348          */
4349         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4350
4351         /* drain it before proceeding with destruction */
4352         drain_workqueue(wq);
4353
4354         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4355         if (wq->rescuer) {
4356                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4357
4358                 /* this prevents new queueing */
4359                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4360                 wq->rescuer = NULL;
4361                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4362
4363                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4364                 kthread_stop(rescuer->task);
4365                 kfree(rescuer);
4366         }
4367
4368         /*
4369          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4370          * in-flight operations which may do put_pwq().
4371          */
4372         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4373         mutex_lock(&wq->mutex);
4374         for_each_pwq(pwq, wq) {
4375                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4376                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4377                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4378                                 __func__, wq->name);
4379                         show_pwq(pwq);
4380                         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4381                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4382                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4383                         show_workqueue_state();
4384                         return;
4385                 }
4386                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4387         }
4388         mutex_unlock(&wq->mutex);
4389         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4390
4391         /*
4392          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4393          * flushing is complete in case freeze races us.
4394          */
4395         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4396         list_del_rcu(&wq->list);
4397         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4398
4399         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4400                 wq_unregister_lockdep(wq);
4401                 /*
4402                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4403                  * schedule RCU free.
4404                  */
4405                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4406         } else {
4407                 /*
4408                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4409                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4410                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4411                  */
4412                 for_each_node(node) {
4413                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4414                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4415                         put_pwq_unlocked(pwq);
4416                 }
4417
4418                 /*
4419                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4420                  * put.  Don't access it afterwards.
4421                  */
4422                 pwq = wq->dfl_pwq;
4423                 wq->dfl_pwq = NULL;
4424                 put_pwq_unlocked(pwq);
4425         }
4426 }
4427 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4428
4429 /**
4430  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4431  * @wq: target workqueue
4432  * @max_active: new max_active value.
4433  *
4434  * Set max_active of @wq to @max_active.
4435  *
4436  * CONTEXT:
4437  * Don't call from IRQ context.
4438  */
4439 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4440 {
4441         struct pool_workqueue *pwq;
4442
4443         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4444         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4445                 return;
4446
4447         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4448
4449         mutex_lock(&wq->mutex);
4450
4451         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4452         wq->saved_max_active = max_active;
4453
4454         for_each_pwq(pwq, wq)
4455                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4456
4457         mutex_unlock(&wq->mutex);
4458 }
4459 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4460
4461 /**
4462  * current_work - retrieve %current task's work struct
4463  *
4464  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4465  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4466  *
4467  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4468  */
4469 struct work_struct *current_work(void)
4470 {
4471         struct worker *worker = current_wq_worker();
4472
4473         return worker ? worker->current_work : NULL;
4474 }
4475 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4476
4477 /**
4478  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4479  *
4480  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4481  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4482  *
4483  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4484  */
4485 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4486 {
4487         struct worker *worker = current_wq_worker();
4488
4489         return worker && worker->rescue_wq;
4490 }
4491
4492 /**
4493  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4494  * @cpu: CPU in question
4495  * @wq: target workqueue
4496  *
4497  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4498  * no synchronization around this function and the test result is
4499  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4500  *
4501  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4502  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4503  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4504  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4505  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4506  *
4507  * Return:
4508  * %true if congested, %false otherwise.
4509  */
4510 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4511 {
4512         struct pool_workqueue *pwq;
4513         bool ret;
4514
4515         rcu_read_lock();
4516         preempt_disable();
4517
4518         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4519                 cpu = smp_processor_id();
4520
4521         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4522                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4523         else
4524                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4525
4526         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4527         preempt_enable();
4528         rcu_read_unlock();
4529
4530         return ret;
4531 }
4532 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4533
4534 /**
4535  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4536  * @work: the work to be tested
4537  *
4538  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4539  * synchronization around this function and the test result is
4540  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4541  *
4542  * Return:
4543  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4544  */
4545 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4546 {
4547         struct worker_pool *pool;
4548         unsigned long flags;
4549         unsigned int ret = 0;
4550
4551         if (work_pending(work))
4552                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4553
4554         rcu_read_lock();
4555         pool = get_work_pool(work);
4556         if (pool) {
4557                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4558                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4559                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4560                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4561         }
4562         rcu_read_unlock();
4563
4564         return ret;
4565 }
4566 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4567
4568 /**
4569  * set_worker_desc - set description for the current work item
4570  * @fmt: printf-style format string
4571  * @...: arguments for the format string
4572  *
4573  * This function can be called by a running work function to describe what
4574  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4575  * information will be printed out together to help debugging.  The
4576  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4577  */
4578 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4579 {
4580         struct worker *worker = current_wq_worker();
4581         va_list args;
4582
4583         if (worker) {
4584                 va_start(args, fmt);
4585                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4586                 va_end(args);
4587         }
4588 }
4589 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4590
4591 /**
4592  * print_worker_info - print out worker information and description
4593  * @log_lvl: the log level to use when printing
4594  * @task: target task
4595  *
4596  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4597  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4598  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4599  *
4600  * This function can be safely called on any task as long as the
4601  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4602  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4603  */
4604 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4605 {
4606         work_func_t *fn = NULL;
4607         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4608         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4609         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4610         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4611         struct worker *worker;
4612
4613         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4614                 return;
4615
4616         /*
4617          * This function is called without any synchronization and @task
4618          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4619          */
4620         worker = kthread_probe_data(task);
4621
4622         /*
4623          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4624          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4625          */
4626         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4627         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4628         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4629         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4630         probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4631
4632         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4633                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4634                 if (strcmp(name, desc))
4635                         pr_cont(" (%s)", desc);
4636                 pr_cont("\n");
4637         }
4638 }
4639
4640 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4641 {
4642         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4643         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4644                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4645         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4646 }
4647
4648 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4649 {
4650         if (work->func == wq_barrier_func) {
4651                 struct wq_barrier *barr;
4652
4653                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4654
4655                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4656                         task_pid_nr(barr->task));
4657         } else {
4658                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4659         }
4660 }
4661
4662 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4663 {
4664         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4665         struct work_struct *work;
4666         struct worker *worker;
4667         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4668         int bkt;
4669
4670         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4671         pr_cont_pool_info(pool);
4672
4673         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4674                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4675                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4676
4677         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4678                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4679                         has_in_flight = true;
4680                         break;
4681                 }
4682         }
4683         if (has_in_flight) {
4684                 bool comma = false;
4685
4686                 pr_info("    in-flight:");
4687                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4688                         if (worker->current_pwq != pwq)
4689                                 continue;
4690
4691                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4692                                 task_pid_nr(worker->task),
4693                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4694                                 worker->current_func);
4695                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4696                                 pr_cont_work(false, work);
4697                         comma = true;
4698                 }
4699                 pr_cont("\n");
4700         }
4701
4702         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4703                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4704                         has_pending = true;
4705                         break;
4706                 }
4707         }
4708         if (has_pending) {
4709                 bool comma = false;
4710
4711                 pr_info("    pending:");
4712                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4713                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4714                                 continue;
4715
4716                         pr_cont_work(comma, work);
4717                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4718                 }
4719                 pr_cont("\n");
4720         }
4721
4722         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4723                 bool comma = false;
4724
4725                 pr_info("    delayed:");
4726                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4727                         pr_cont_work(comma, work);
4728                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4729                 }
4730                 pr_cont("\n");
4731         }
4732 }
4733
4734 /**
4735  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4736  *
4737  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4738  * all busy workqueues and pools.
4739  */
4740 void show_workqueue_state(void)
4741 {
4742         struct workqueue_struct *wq;
4743         struct worker_pool *pool;
4744         unsigned long flags;
4745         int pi;
4746
4747         rcu_read_lock();
4748
4749         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4750
4751         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4752                 struct pool_workqueue *pwq;
4753                 bool idle = true;
4754
4755                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4756                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4757                                 idle = false;
4758                                 break;
4759                         }
4760                 }
4761                 if (idle)
4762                         continue;
4763
4764                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4765
4766                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4767                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4768                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4769                                 show_pwq(pwq);
4770                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4771                         /*
4772                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4773                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4774                          * hard lockup.
4775                          */
4776                         touch_nmi_watchdog();
4777                 }
4778         }
4779
4780         for_each_pool(pool, pi) {
4781                 struct worker *worker;
4782                 bool first = true;
4783
4784                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4785                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4786                         goto next_pool;
4787
4788                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4789                 pr_cont_pool_info(pool);
4790                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4791                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4792                         pool->nr_workers);
4793                 if (pool->manager)
4794                         pr_cont(" manager: %d",
4795                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4796                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4797                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4798                                 task_pid_nr(worker->task));
4799                         first = false;
4800                 }
4801                 pr_cont("\n");
4802         next_pool:
4803                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4804                 /*
4805                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4806                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4807                  * hard lockup.
4808                  */
4809                 touch_nmi_watchdog();
4810         }
4811
4812         rcu_read_unlock();
4813 }
4814
4815 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4816 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4817 {
4818         int off;
4819
4820         /* always show the actual comm */
4821         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4822         if (off < 0)
4823                 return;
4824
4825         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4826         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4827
4828         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4829                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4830                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4831
4832                 if (pool) {
4833                         spin_lock_irq(&pool->lock);
4834                         /*
4835                          * ->desc tracks information (wq name or
4836                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4837                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4838                          */
4839                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4840                                 if (worker->current_work)
4841                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4842                                                   worker->desc);
4843                                 else
4844                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4845                                                   worker->desc);
4846                         }
4847                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4848                 }
4849         }
4850
4851         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4852 }
4853
4854 #ifdef CONFIG_SMP
4855
4856 /*
4857  * CPU hotplug.
4858  *
4859  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4860  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4861  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4862  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4863  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4864  * blocked draining impractical.
4865  *
4866  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4867  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4868  * cpu comes back online.
4869  */
4870
4871 static void unbind_workers(int cpu)
4872 {
4873         struct worker_pool *pool;
4874         struct worker *worker;
4875
4876         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4877                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4878                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4879
4880                 /*
4881                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4882                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4883                  * except for the ones which are still executing works from
4884                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4885                  * this, they may become diasporas.
4886                  */
4887                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4888                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4889
4890                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4891
4892                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4893                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4894
4895                 /*
4896                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4897                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4898                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4899                  * from other cpus.
4900                  */
4901                 schedule();
4902
4903                 /*
4904                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4905                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4906                  * and keep_working() are always true as long as the
4907                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4908                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4909                  * are served by workers tied to the pool.
4910                  */
4911                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4912
4913                 /*
4914                  * With concurrency management just turned off, a busy
4915                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4916                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4917                  */
4918                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4919                 wake_up_worker(pool);
4920                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4921         }
4922 }
4923
4924 /**
4925  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4926  * @pool: pool of interest
4927  *
4928  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4929  */
4930 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4931 {
4932         struct worker *worker;
4933
4934         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4935
4936         /*
4937          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4938          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4939          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4940          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4941          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4942          */
4943         for_each_pool_worker(worker, pool)
4944                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4945                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4946
4947         spin_lock_irq(&pool->lock);
4948
4949         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4950
4951         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4952                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4953
4954                 /*
4955                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4956                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4957                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4958                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4959                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4960                  * be bound before @pool->lock is released.
4961                  */
4962                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4963                         wake_up_process(worker->task);
4964
4965                 /*
4966                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4967                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4968                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4969                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4970                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4971                  * concurrency management.  Note that when or whether
4972                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4973                  *
4974                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4975                  * tested without holding any lock in
4976                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
4977                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4978                  * management operations.
4979                  */
4980                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4981                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4982                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4983                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4984         }
4985
4986         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4987 }
4988
4989 /**
4990  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4991  * @pool: unbound pool of interest
4992  * @cpu: the CPU which is coming up
4993  *
4994  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4995  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4996  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4997  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4998  */
4999 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5000 {
5001         static cpumask_t cpumask;
5002         struct worker *worker;
5003
5004         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5005
5006         /* is @cpu allowed for @pool? */
5007         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5008                 return;
5009
5010         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5011
5012         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5013         for_each_pool_worker(worker, pool)
5014                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5015 }
5016
5017 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5018 {
5019         struct worker_pool *pool;
5020
5021         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5022                 if (pool->nr_workers)
5023                         continue;
5024                 if (!create_worker(pool))
5025                         return -ENOMEM;
5026         }
5027         return 0;
5028 }
5029
5030 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5031 {
5032         struct worker_pool *pool;
5033         struct workqueue_struct *wq;
5034         int pi;
5035
5036         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5037
5038         for_each_pool(pool, pi) {
5039                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5040
5041                 if (pool->cpu == cpu)
5042                         rebind_workers(pool);
5043                 else if (pool->cpu < 0)
5044                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5045
5046                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5047         }
5048
5049         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5050         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5051                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5052
5053         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5054         return 0;
5055 }
5056
5057 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5058 {
5059         struct workqueue_struct *wq;
5060
5061         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5062         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5063                 return -1;
5064
5065         unbind_workers(cpu);
5066
5067         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5068         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5069         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5070                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5071         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5072
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 struct work_for_cpu {
5077         struct work_struct work;
5078         long (*fn)(void *);
5079         void *arg;
5080         long ret;
5081 };
5082
5083 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5084 {
5085         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5086
5087         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5088 }
5089
5090 /**
5091  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5092  * @cpu: the cpu to run on
5093  * @fn: the function to run
5094  * @arg: the function arg
5095  *
5096  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5097  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5098  *
5099  * Return: The value @fn returns.
5100  */
5101 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5102 {
5103         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5104
5105         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5106         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5107         flush_work(&wfc.work);
5108         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5109         return wfc.ret;
5110 }
5111 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5112
5113 /**
5114  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5115  * @cpu: the cpu to run on
5116  * @fn:  the function to run
5117  * @arg: the function argument
5118  *
5119  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5120  * any locks which would prevent @fn from completing.
5121  *
5122  * Return: The value @fn returns.
5123  */
5124 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5125 {
5126         long ret = -ENODEV;
5127
5128         get_online_cpus();
5129         if (cpu_online(cpu))
5130                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5131         put_online_cpus();
5132         return ret;
5133 }
5134 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5135 #endif /* CONFIG_SMP */
5136
5137 #ifdef CONFIG_FREEZER
5138
5139 /**
5140  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5141  *
5142  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5143  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5144  * pool->worklist.
5145  *
5146  * CONTEXT:
5147  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5148  */
5149 void freeze_workqueues_begin(void)
5150 {
5151         struct workqueue_struct *wq;
5152         struct pool_workqueue *pwq;
5153
5154         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5155
5156         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5157         workqueue_freezing = true;
5158
5159         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5160                 mutex_lock(&wq->mutex);
5161                 for_each_pwq(pwq, wq)
5162                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5163                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5164         }
5165
5166         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5167 }
5168
5169 /**
5170  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5171  *
5172  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5173  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5174  *
5175  * CONTEXT:
5176  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5177  *
5178  * Return:
5179  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5180  * is complete.
5181  */
5182 bool freeze_workqueues_busy(void)
5183 {
5184         bool busy = false;
5185         struct workqueue_struct *wq;
5186         struct pool_workqueue *pwq;
5187
5188         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5189
5190         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5191
5192         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5193                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5194                         continue;
5195                 /*
5196                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5197                  * to peek without lock.
5198                  */
5199                 rcu_read_lock();
5200                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5201                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5202                         if (pwq->nr_active) {
5203                                 busy = true;
5204                                 rcu_read_unlock();
5205                                 goto out_unlock;
5206                         }
5207                 }
5208                 rcu_read_unlock();
5209         }
5210 out_unlock:
5211         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5212         return busy;
5213 }
5214
5215 /**
5216  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5217  *
5218  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5219  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5220  *
5221  * CONTEXT:
5222  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5223  */
5224 void thaw_workqueues(void)
5225 {
5226         struct workqueue_struct *wq;
5227         struct pool_workqueue *pwq;
5228
5229         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5230
5231         if (!workqueue_freezing)
5232                 goto out_unlock;
5233
5234         workqueue_freezing = false;
5235
5236         /* restore max_active and repopulate worklist */
5237         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5238                 mutex_lock(&wq->mutex);
5239                 for_each_pwq(pwq, wq)
5240                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5241                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5242         }
5243
5244 out_unlock:
5245         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5246 }
5247 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5248
5249 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5250 {
5251         LIST_HEAD(ctxs);
5252         int ret = 0;
5253         struct workqueue_struct *wq;
5254         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5255
5256         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5257
5258         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5259                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5260                         continue;
5261                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5262                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5263                         continue;
5264
5265                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5266                 if (!ctx) {
5267                         ret = -ENOMEM;
5268                         break;
5269                 }
5270
5271                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5272         }
5273
5274         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5275                 if (!ret)
5276                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5277                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5278         }
5279
5280         return ret;
5281 }
5282
5283 /**
5284  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5285  *  @cpumask: the cpumask to set
5286  *
5287  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5288  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5289  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5290  *
5291  *  Retun:      0       - Success
5292  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5293  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5294  */
5295 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5296 {
5297         int ret = -EINVAL;
5298         cpumask_var_t saved_cpumask;
5299
5300         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5301                 return -ENOMEM;
5302
5303         /*
5304          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5305          * If the user wishes to include them, we allow that.
5306          */
5307         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5308         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5309                 apply_wqattrs_lock();
5310
5311                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5312                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5313
5314                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5315                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5316                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5317
5318                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5319                 if (ret < 0)
5320                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5321
5322                 apply_wqattrs_unlock();
5323         }
5324
5325         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5326         return ret;
5327 }
5328
5329 #ifdef CONFIG_SYSFS
5330 /*
5331  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5332  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5333  * following attributes.
5334  *
5335  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5336  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5337  *
5338  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5339  *
5340  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5341  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5342  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5343  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5344  */
5345 struct wq_device {
5346         struct workqueue_struct         *wq;
5347         struct device                   dev;
5348 };
5349
5350 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5351 {
5352         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5353
5354         return wq_dev->wq;
5355 }
5356
5357 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5358                             char *buf)
5359 {
5360         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5361
5362         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5363 }
5364 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5365
5366 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5367                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5368 {
5369         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5370
5371         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5372 }
5373
5374 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5375                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5376                                 size_t count)
5377 {
5378         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5379         int val;
5380
5381         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5382                 return -EINVAL;
5383
5384         workqueue_set_max_active(wq, val);
5385         return count;
5386 }
5387 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5388
5389 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5390         &dev_attr_per_cpu.attr,
5391         &dev_attr_max_active.attr,
5392         NULL,
5393 };
5394 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5395
5396 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5397                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5398 {
5399         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5400         const char *delim = "";
5401         int node, written = 0;
5402
5403         get_online_cpus();
5404         rcu_read_lock();
5405         for_each_node(node) {
5406                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5407                                      "%s%d:%d", delim, node,
5408                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5409                 delim = " ";
5410         }
5411         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5412         rcu_read_unlock();
5413         put_online_cpus();
5414
5415         return written;
5416 }
5417
5418 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5419                             char *buf)
5420 {
5421         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5422         int written;
5423
5424         mutex_lock(&wq->mutex);
5425         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5426         mutex_unlock(&wq->mutex);
5427
5428         return written;
5429 }
5430
5431 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5432 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5433 {
5434         struct workqueue_attrs *attrs;
5435
5436         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5437
5438         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5439         if (!attrs)
5440                 return NULL;
5441
5442         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5443         return attrs;
5444 }
5445
5446 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5447                              const char *buf, size_t count)
5448 {
5449         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5450         struct workqueue_attrs *attrs;
5451         int ret = -ENOMEM;
5452
5453         apply_wqattrs_lock();
5454
5455         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5456         if (!attrs)
5457                 goto out_unlock;
5458
5459         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5460             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5461                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5462         else
5463                 ret = -EINVAL;
5464
5465 out_unlock:
5466         apply_wqattrs_unlock();
5467         free_workqueue_attrs(attrs);
5468         return ret ?: count;
5469 }
5470
5471 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5472                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5473 {
5474         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5475         int written;
5476
5477         mutex_lock(&wq->mutex);
5478         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5479                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5480         mutex_unlock(&wq->mutex);
5481         return written;
5482 }
5483
5484 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5485                                 struct device_attribute *attr,
5486                                 const char *buf, size_t count)
5487 {
5488         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5489         struct workqueue_attrs *attrs;
5490         int ret = -ENOMEM;
5491
5492         apply_wqattrs_lock();
5493
5494         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5495         if (!attrs)
5496                 goto out_unlock;
5497
5498         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5499         if (!ret)
5500                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5501
5502 out_unlock:
5503         apply_wqattrs_unlock();
5504         free_workqueue_attrs(attrs);
5505         return ret ?: count;
5506 }
5507
5508 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5509                             char *buf)
5510 {
5511         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5512         int written;
5513
5514         mutex_lock(&wq->mutex);
5515         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5516                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5517         mutex_unlock(&wq->mutex);
5518
5519         return written;
5520 }
5521
5522 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5523                              const char *buf, size_t count)
5524 {
5525         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5526         struct workqueue_attrs *attrs;
5527         int v, ret = -ENOMEM;
5528
5529         apply_wqattrs_lock();
5530
5531         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5532         if (!attrs)
5533                 goto out_unlock;
5534
5535         ret = -EINVAL;
5536         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5537                 attrs->no_numa = !v;
5538                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5539         }
5540
5541 out_unlock:
5542         apply_wqattrs_unlock();
5543         free_workqueue_attrs(attrs);
5544         return ret ?: count;
5545 }
5546
5547 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5548         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5549         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5550         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5551         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5552         __ATTR_NULL,
5553 };
5554
5555 static struct bus_type wq_subsys = {
5556         .name                           = "workqueue",
5557         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5558 };
5559
5560 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5561                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5562 {
5563         int written;
5564
5565         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5566         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5567                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5568         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5569
5570         return written;
5571 }
5572
5573 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5574                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5575 {
5576         cpumask_var_t cpumask;
5577         int ret;
5578
5579         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5580                 return -ENOMEM;
5581
5582         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5583         if (!ret)
5584                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5585
5586         free_cpumask_var(cpumask);
5587         return ret ? ret : count;
5588 }
5589
5590 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5591         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5592                wq_unbound_cpumask_store);
5593
5594 static int __init wq_sysfs_init(void)
5595 {
5596         int err;
5597
5598         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5599         if (err)
5600                 return err;
5601
5602         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5603 }
5604 core_initcall(wq_sysfs_init);
5605
5606 static void wq_device_release(struct device *dev)
5607 {
5608         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5609
5610         kfree(wq_dev);
5611 }
5612
5613 /**
5614  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5615  * @wq: the workqueue to register
5616  *
5617  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5618  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5619  * which is the preferred method.
5620  *
5621  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5622  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5623  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5624  * attributes.
5625  *
5626  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5627  */
5628 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5629 {
5630         struct wq_device *wq_dev;
5631         int ret;
5632
5633         /*
5634          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5635          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5636          * workqueues.
5637          */
5638         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5639                 return -EINVAL;
5640
5641         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5642         if (!wq_dev)
5643                 return -ENOMEM;
5644
5645         wq_dev->wq = wq;
5646         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5647         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5648         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5649
5650         /*
5651          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5652          * everything is ready.
5653          */
5654         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5655
5656         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5657         if (ret) {
5658                 put_device(&wq_dev->dev);
5659                 wq->wq_dev = NULL;
5660                 return ret;
5661         }
5662
5663         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5664                 struct device_attribute *attr;
5665
5666                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5667                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5668                         if (ret) {
5669                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5670                                 wq->wq_dev = NULL;
5671                                 return ret;
5672                         }
5673                 }
5674         }
5675
5676         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5677         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5678         return 0;
5679 }
5680
5681 /**
5682  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5683  * @wq: the workqueue to unregister
5684  *
5685  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5686  */
5687 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5688 {
5689         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5690
5691         if (!wq->wq_dev)
5692                 return;
5693
5694         wq->wq_dev = NULL;
5695         device_unregister(&wq_dev->dev);
5696 }
5697 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5698 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5699 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5700
5701 /*
5702  * Workqueue watchdog.
5703  *
5704  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5705  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5706  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5707  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5708  * largely opaque.
5709  *
5710  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5711  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5712  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5713  *
5714  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5715  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5716  * corresponding sysfs parameter file.
5717  */
5718 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5719
5720 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5721 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5722
5723 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5724 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5725
5726 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5727 {
5728         int cpu;
5729
5730         wq_watchdog_touched = jiffies;
5731         for_each_possible_cpu(cpu)
5732                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5733 }
5734
5735 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5736 {
5737         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5738         bool lockup_detected = false;
5739         struct worker_pool *pool;
5740         int pi;
5741
5742         if (!thresh)
5743                 return;
5744
5745         rcu_read_lock();
5746
5747         for_each_pool(pool, pi) {
5748                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5749
5750                 if (list_empty(&pool->worklist))
5751                         continue;
5752
5753                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5754                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5755                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5756
5757                 if (time_after(pool_ts, touched))
5758                         ts = pool_ts;
5759                 else
5760                         ts = touched;
5761
5762                 if (pool->cpu >= 0) {
5763                         unsigned long cpu_touched =
5764                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5765                                                   pool->cpu));
5766                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5767                                 ts = cpu_touched;
5768                 }
5769
5770                 /* did we stall? */
5771                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5772                         lockup_detected = true;
5773                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5774                         pr_cont_pool_info(pool);
5775                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5776                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5777                 }
5778         }
5779
5780         rcu_read_unlock();
5781
5782         if (lockup_detected)
5783                 show_workqueue_state();
5784
5785         wq_watchdog_reset_touched();
5786         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5787 }
5788
5789 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5790 {
5791         if (cpu >= 0)
5792                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5793         else
5794                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5795 }
5796
5797 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5798 {
5799         wq_watchdog_thresh = 0;
5800         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5801
5802         if (thresh) {
5803                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5804                 wq_watchdog_reset_touched();
5805                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5806         }
5807 }
5808
5809 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5810                                         const struct kernel_param *kp)
5811 {
5812         unsigned long thresh;
5813         int ret;
5814
5815         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5816         if (ret)
5817                 return ret;
5818
5819         if (system_wq)
5820                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5821         else
5822                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5823
5824         return 0;
5825 }
5826
5827 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5828         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5829         .get    = param_get_ulong,
5830 };
5831
5832 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5833                 0644);
5834
5835 static void wq_watchdog_init(void)
5836 {
5837         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5838         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5839 }
5840
5841 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5842
5843 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5844
5845 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5846
5847 static void __init wq_numa_init(void)
5848 {
5849         cpumask_var_t *tbl;
5850         int node, cpu;
5851
5852         if (num_possible_nodes() <= 1)
5853                 return;
5854
5855         if (wq_disable_numa) {
5856                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5857                 return;
5858         }
5859
5860         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5861         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5862
5863         /*
5864          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5865          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5866          * fully initialized by now.
5867          */
5868         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5869         BUG_ON(!tbl);
5870
5871         for_each_node(node)
5872                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5873                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5874
5875         for_each_possible_cpu(cpu) {
5876                 node = cpu_to_node(cpu);
5877                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5878                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5879                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5880                         return;
5881                 }
5882                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5883         }
5884
5885         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5886         wq_numa_enabled = true;
5887 }
5888
5889 /**
5890  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5891  *
5892  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5893  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5894  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5895  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5896  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5897  * created and scheduled right before early initcalls.
5898  */
5899 int __init workqueue_init_early(void)
5900 {
5901         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5902         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5903         int i, cpu;
5904
5905         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5906
5907         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5908         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5909
5910         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5911
5912         /* initialize CPU pools */
5913         for_each_possible_cpu(cpu) {
5914                 struct worker_pool *pool;
5915
5916                 i = 0;
5917                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5918                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5919                         pool->cpu = cpu;
5920                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5921                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5922                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5923
5924                         /* alloc pool ID */
5925                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5926                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5927                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5928                 }
5929         }
5930
5931         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5932         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5933                 struct workqueue_attrs *attrs;
5934
5935                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5936                 attrs->nice = std_nice[i];
5937                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5938
5939                 /*
5940                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5941                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5942                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5943                  */
5944                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5945                 attrs->nice = std_nice[i];
5946                 attrs->no_numa = true;
5947                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5948         }
5949
5950         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5951         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5952         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5953         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5954                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5955         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5956                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5957         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5958                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5959         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5960                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5961                                               0);
5962         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5963                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5964                !system_power_efficient_wq ||
5965                !system_freezable_power_efficient_wq);
5966
5967         return 0;
5968 }
5969
5970 /**
5971  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
5972  *
5973  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
5974  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
5975  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
5976  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
5977  * with the initial workers and enable future kworker creations.
5978  */
5979 int __init workqueue_init(void)
5980 {
5981         struct workqueue_struct *wq;
5982         struct worker_pool *pool;
5983         int cpu, bkt;
5984
5985         /*
5986          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
5987          * CPU to node mapping may not be available that early on some
5988          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
5989          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
5990          * affinity, fix them up.
5991          *
5992          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
5993          */
5994         wq_numa_init();
5995
5996         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5997
5998         for_each_possible_cpu(cpu) {
5999                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6000                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6001                 }
6002         }
6003
6004         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6005                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6006                 WARN(init_rescuer(wq),
6007                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6008                      wq->name);
6009         }
6010
6011         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6012
6013         /* create the initial workers */
6014         for_each_online_cpu(cpu) {
6015                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6016                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6017                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6018                 }
6019         }
6020
6021         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6022                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6023
6024         wq_online = true;
6025         wq_watchdog_init();
6026
6027         return 0;
6028 }