Merge branch 'for-5.8-printf-time64_t' into for-linus
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53
54 #include "workqueue_internal.h"
55
56 enum {
57         /*
58          * worker_pool flags
59          *
60          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
61          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
62          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
63          * is in effect.
64          *
65          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
66          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
67          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
68          *
69          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
70          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
71          * worker_attach_to_pool() is in progress.
72          */
73         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
74         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
75
76         /* worker flags */
77         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
78         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
79         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
80         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
81         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
82         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
83
84         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
85                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
86
87         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
88
89         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
90         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
91
92         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
93         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
94
95         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
96                                                 /* call for help after 10ms
97                                                    (min two ticks) */
98         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
99         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
100
101         /*
102          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
103          * all cpus.  Give MIN_NICE.
104          */
105         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107
108         WQ_NAME_LEN             = 24,
109 };
110
111 /*
112  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
113  *
114  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
115  *    everyone else.
116  *
117  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
118  *    only be modified and accessed from the local cpu.
119  *
120  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
121  *
122  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
123  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
124  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
125  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
126  *
127  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
128  *
129  * PL: wq_pool_mutex protected.
130  *
131  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
132  *
133  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
134  *
135  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
136  *      RCU for reads.
137  *
138  * WQ: wq->mutex protected.
139  *
140  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
141  *
142  * MD: wq_mayday_lock protected.
143  */
144
145 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
146
147 struct worker_pool {
148         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
149         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
150         int                     node;           /* I: the associated node ID */
151         int                     id;             /* I: pool ID */
152         unsigned int            flags;          /* X: flags */
153
154         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
155
156         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
157
158         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
159         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
160
161         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
162         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
163         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
164
165         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
166         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
167                                                 /* L: hash of busy workers */
168
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
171         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
172
173         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
174
175         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
176         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
177         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
178
179         /*
180          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
181          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
182          * cacheline.
183          */
184         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186         /*
187          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
188          * from get_work_pool().
189          */
190         struct rcu_head         rcu;
191 } ____cacheline_aligned_in_smp;
192
193 /*
194  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
195  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
196  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
197  * number of flag bits.
198  */
199 struct pool_workqueue {
200         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
201         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
202         int                     work_color;     /* L: current color */
203         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
204         int                     refcnt;         /* L: reference count */
205         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
206                                                 /* L: nr of in_flight works */
207         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
208         int                     max_active;     /* L: max active works */
209         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
210         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
211         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
212
213         /*
214          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
215          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
216          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
217          * determined without grabbing wq->mutex.
218          */
219         struct work_struct      unbound_release_work;
220         struct rcu_head         rcu;
221 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
222
223 /*
224  * Structure used to wait for workqueue flush.
225  */
226 struct wq_flusher {
227         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
228         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
229         struct completion       done;           /* flush completion */
230 };
231
232 struct wq_device;
233
234 /*
235  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
236  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
237  */
238 struct workqueue_struct {
239         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
240         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
241
242         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
243         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
244         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
245         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
246         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
247         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
248         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
249
250         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
251         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
252
253         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
254         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
255
256         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
257         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
258
259 #ifdef CONFIG_SYSFS
260         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
261 #endif
262 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
263         char                    *lock_name;
264         struct lock_class_key   key;
265         struct lockdep_map      lockdep_map;
266 #endif
267         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
268
269         /*
270          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
271          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
272          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
273          */
274         struct rcu_head         rcu;
275
276         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
277         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
278         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
279         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
280 };
281
282 static struct kmem_cache *pwq_cache;
283
284 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
285                                         /* possible CPUs of each node */
286
287 static bool wq_disable_numa;
288 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
289
290 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
291 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
292 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
293
294 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
295
296 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
297
298 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
299 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
300
301 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
303 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
304 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
305
306 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
307 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
308
309 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
310 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
311
312 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
313 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
314
315 /*
316  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
317  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
318  * to uncover usages which depend on it.
319  */
320 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
321 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
322 #else
323 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
324 #endif
325 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
326
327 /* the per-cpu worker pools */
328 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
329
330 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
331
332 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
333 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
334
335 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
336 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
337
338 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
339 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
340
341 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
342 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
343 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
345 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
347 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
349 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
351 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
353 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
355
356 static int worker_thread(void *__worker);
357 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
358 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
359
360 #define CREATE_TRACE_POINTS
361 #include <trace/events/workqueue.h>
362
363 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
364         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
365                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
366                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
367
368 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
369         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
370                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
371                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
372                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
373
374 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
375         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
376              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
377              (pool)++)
378
379 /**
380  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
381  * @pool: iteration cursor
382  * @pi: integer used for iteration
383  *
384  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
385  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
386  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
387  *
388  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
389  * ignored.
390  */
391 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
392         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
393                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
394                 else
395
396 /**
397  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
398  * @worker: iteration cursor
399  * @pool: worker_pool to iterate workers of
400  *
401  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
402  *
403  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
404  * ignored.
405  */
406 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
407         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
408                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
409                 else
410
411 /**
412  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
413  * @pwq: iteration cursor
414  * @wq: the target workqueue
415  *
416  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
417  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
418  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
419  *
420  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
421  * ignored.
422  */
423 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
424         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
425                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
426
427 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
428
429 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
430
431 static void *work_debug_hint(void *addr)
432 {
433         return ((struct work_struct *) addr)->func;
434 }
435
436 static bool work_is_static_object(void *addr)
437 {
438         struct work_struct *work = addr;
439
440         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
441 }
442
443 /*
444  * fixup_init is called when:
445  * - an active object is initialized
446  */
447 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
448 {
449         struct work_struct *work = addr;
450
451         switch (state) {
452         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
453                 cancel_work_sync(work);
454                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
455                 return true;
456         default:
457                 return false;
458         }
459 }
460
461 /*
462  * fixup_free is called when:
463  * - an active object is freed
464  */
465 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
466 {
467         struct work_struct *work = addr;
468
469         switch (state) {
470         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
471                 cancel_work_sync(work);
472                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
473                 return true;
474         default:
475                 return false;
476         }
477 }
478
479 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
480         .name           = "work_struct",
481         .debug_hint     = work_debug_hint,
482         .is_static_object = work_is_static_object,
483         .fixup_init     = work_fixup_init,
484         .fixup_free     = work_fixup_free,
485 };
486
487 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
488 {
489         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
490 }
491
492 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
493 {
494         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
495 }
496
497 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
498 {
499         if (onstack)
500                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
501         else
502                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
505
506 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
507 {
508         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
509 }
510 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
511
512 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
513 {
514         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
515         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
516 }
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
518
519 #else
520 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
521 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
522 #endif
523
524 /**
525  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
526  * @pool: the pool pointer of interest
527  *
528  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
529  * successfully, -errno on failure.
530  */
531 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
532 {
533         int ret;
534
535         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
536
537         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
538                         GFP_KERNEL);
539         if (ret >= 0) {
540                 pool->id = ret;
541                 return 0;
542         }
543         return ret;
544 }
545
546 /**
547  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
548  * @wq: the target workqueue
549  * @node: the node ID
550  *
551  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
552  * read locked.
553  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
554  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
555  *
556  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
557  */
558 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
559                                                   int node)
560 {
561         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
562
563         /*
564          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
565          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
566          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
567          * happens, this workaround can be removed.
568          */
569         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
570                 return wq->dfl_pwq;
571
572         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
573 }
574
575 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
576 {
577         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
578 }
579
580 static int get_work_color(struct work_struct *work)
581 {
582         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
583                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
584 }
585
586 static int work_next_color(int color)
587 {
588         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
589 }
590
591 /*
592  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
593  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
594  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
595  *
596  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
597  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
598  * work->data.  These functions should only be called while the work is
599  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
600  *
601  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
602  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
603  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
604  * available only while the work item is queued.
605  *
606  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
607  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
608  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
609  * try to steal the PENDING bit.
610  */
611 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
612                                  unsigned long flags)
613 {
614         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
615         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
616 }
617
618 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
619                          unsigned long extra_flags)
620 {
621         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
622                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
623 }
624
625 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
626                                            int pool_id)
627 {
628         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
629                       WORK_STRUCT_PENDING);
630 }
631
632 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
633                                             int pool_id)
634 {
635         /*
636          * The following wmb is paired with the implied mb in
637          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
638          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
639          * owner.
640          */
641         smp_wmb();
642         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
643         /*
644          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
645          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
646          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
647          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
648          * the same @work.  E.g. consider this case:
649          *
650          *   CPU#0                         CPU#1
651          *   ----------------------------  --------------------------------
652          *
653          * 1  STORE event_indicated
654          * 2  queue_work_on() {
655          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
656          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
657          * 5                                 set_work_data() # clear bit
658          * 6                                 smp_mb()
659          * 7                               work->current_func() {
660          * 8                                  LOAD event_indicated
661          *                                 }
662          *
663          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
664          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
665          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
666          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
667          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
668          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
669          * before actual STORE.
670          */
671         smp_mb();
672 }
673
674 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
675 {
676         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
677         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
678 }
679
680 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
681 {
682         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
683
684         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
685                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
686         else
687                 return NULL;
688 }
689
690 /**
691  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
692  * @work: the work item of interest
693  *
694  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
695  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
696  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
697  *
698  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
699  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
700  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
701  * returned pool is and stays online.
702  *
703  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
704  */
705 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
706 {
707         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
708         int pool_id;
709
710         assert_rcu_or_pool_mutex();
711
712         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
713                 return ((struct pool_workqueue *)
714                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
715
716         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
717         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
718                 return NULL;
719
720         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
721 }
722
723 /**
724  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
725  * @work: the work item of interest
726  *
727  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
728  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
729  */
730 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
731 {
732         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
733
734         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
735                 return ((struct pool_workqueue *)
736                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
737
738         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
739 }
740
741 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
742 {
743         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
744
745         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
746         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
747 }
748
749 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
750 {
751         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
752
753         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
754 }
755
756 /*
757  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
758  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
759  * they're being called with pool->lock held.
760  */
761
762 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
763 {
764         return !atomic_read(&pool->nr_running);
765 }
766
767 /*
768  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
769  * running workers.
770  *
771  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
772  * function will always return %true for unbound pools as long as the
773  * worklist isn't empty.
774  */
775 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
776 {
777         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
778 }
779
780 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
781 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
782 {
783         return pool->nr_idle;
784 }
785
786 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
787 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
788 {
789         return !list_empty(&pool->worklist) &&
790                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
791 }
792
793 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
794 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
795 {
796         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
797 }
798
799 /* Do we have too many workers and should some go away? */
800 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
801 {
802         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
803         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
804         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
805
806         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
807 }
808
809 /*
810  * Wake up functions.
811  */
812
813 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
814 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
815 {
816         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
817                 return NULL;
818
819         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
820 }
821
822 /**
823  * wake_up_worker - wake up an idle worker
824  * @pool: worker pool to wake worker from
825  *
826  * Wake up the first idle worker of @pool.
827  *
828  * CONTEXT:
829  * spin_lock_irq(pool->lock).
830  */
831 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
832 {
833         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
834
835         if (likely(worker))
836                 wake_up_process(worker->task);
837 }
838
839 /**
840  * wq_worker_running - a worker is running again
841  * @task: task waking up
842  *
843  * This function is called when a worker returns from schedule()
844  */
845 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
846 {
847         struct worker *worker = kthread_data(task);
848
849         if (!worker->sleeping)
850                 return;
851         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
852                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
853         worker->sleeping = 0;
854 }
855
856 /**
857  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
858  * @task: task going to sleep
859  *
860  * This function is called from schedule() when a busy worker is
861  * going to sleep. Preemption needs to be disabled to protect ->sleeping
862  * assignment.
863  */
864 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
865 {
866         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
867         struct worker_pool *pool;
868
869         /*
870          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
871          * workers, also reach here, let's not access anything before
872          * checking NOT_RUNNING.
873          */
874         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
875                 return;
876
877         pool = worker->pool;
878
879         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
880         if (worker->sleeping)
881                 return;
882
883         worker->sleeping = 1;
884         spin_lock_irq(&pool->lock);
885
886         /*
887          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
888          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
889          * Please read comment there.
890          *
891          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
892          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
893          * disabled, which in turn means that none else could be
894          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
895          * lock is safe.
896          */
897         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
898             !list_empty(&pool->worklist)) {
899                 next = first_idle_worker(pool);
900                 if (next)
901                         wake_up_process(next->task);
902         }
903         spin_unlock_irq(&pool->lock);
904 }
905
906 /**
907  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
908  * @task: Task to retrieve last work function of.
909  *
910  * Determine the last function a worker executed. This is called from
911  * the scheduler to get a worker's last known identity.
912  *
913  * CONTEXT:
914  * spin_lock_irq(rq->lock)
915  *
916  * This function is called during schedule() when a kworker is going
917  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
918  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
919  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
920  *
921  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
922  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
923  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
924  * is guaranteed to not be processing any works.
925  *
926  * Return:
927  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
928  * hasn't executed any work yet.
929  */
930 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
931 {
932         struct worker *worker = kthread_data(task);
933
934         return worker->last_func;
935 }
936
937 /**
938  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
939  * @worker: self
940  * @flags: flags to set
941  *
942  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
943  *
944  * CONTEXT:
945  * spin_lock_irq(pool->lock)
946  */
947 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
948 {
949         struct worker_pool *pool = worker->pool;
950
951         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
952
953         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
954         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
955             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
956                 atomic_dec(&pool->nr_running);
957         }
958
959         worker->flags |= flags;
960 }
961
962 /**
963  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
964  * @worker: self
965  * @flags: flags to clear
966  *
967  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
968  *
969  * CONTEXT:
970  * spin_lock_irq(pool->lock)
971  */
972 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
973 {
974         struct worker_pool *pool = worker->pool;
975         unsigned int oflags = worker->flags;
976
977         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
978
979         worker->flags &= ~flags;
980
981         /*
982          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
983          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
984          * of multiple flags, not a single flag.
985          */
986         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
987                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
988                         atomic_inc(&pool->nr_running);
989 }
990
991 /**
992  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
993  * @pool: pool of interest
994  * @work: work to find worker for
995  *
996  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
997  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
998  * to match, its current execution should match the address of @work and
999  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1000  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1001  * being executed.
1002  *
1003  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1004  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1005  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1006  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1007  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1008  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1009  *
1010  * This function checks the work item address and work function to avoid
1011  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1012  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1013  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1014  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1015  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1016  *
1017  * CONTEXT:
1018  * spin_lock_irq(pool->lock).
1019  *
1020  * Return:
1021  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1022  * otherwise.
1023  */
1024 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1025                                                  struct work_struct *work)
1026 {
1027         struct worker *worker;
1028
1029         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1030                                (unsigned long)work)
1031                 if (worker->current_work == work &&
1032                     worker->current_func == work->func)
1033                         return worker;
1034
1035         return NULL;
1036 }
1037
1038 /**
1039  * move_linked_works - move linked works to a list
1040  * @work: start of series of works to be scheduled
1041  * @head: target list to append @work to
1042  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1043  *
1044  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1045  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1046  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1047  *
1048  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1049  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1050  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1051  *
1052  * CONTEXT:
1053  * spin_lock_irq(pool->lock).
1054  */
1055 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1056                               struct work_struct **nextp)
1057 {
1058         struct work_struct *n;
1059
1060         /*
1061          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1062          * use NULL for list head.
1063          */
1064         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1065                 list_move_tail(&work->entry, head);
1066                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1067                         break;
1068         }
1069
1070         /*
1071          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1072          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1073          * needs to be updated.
1074          */
1075         if (nextp)
1076                 *nextp = n;
1077 }
1078
1079 /**
1080  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1081  * @pwq: pool_workqueue to get
1082  *
1083  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1084  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1085  */
1086 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1087 {
1088         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1089         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1090         pwq->refcnt++;
1091 }
1092
1093 /**
1094  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1095  * @pwq: pool_workqueue to put
1096  *
1097  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1098  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1099  */
1100 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1101 {
1102         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1103         if (likely(--pwq->refcnt))
1104                 return;
1105         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1106                 return;
1107         /*
1108          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1109          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1110          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1111          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1112          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1113          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1114          */
1115         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1116 }
1117
1118 /**
1119  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1120  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1121  *
1122  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1123  */
1124 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1125 {
1126         if (pwq) {
1127                 /*
1128                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1129                  * following lock operations are safe.
1130                  */
1131                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1132                 put_pwq(pwq);
1133                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1134         }
1135 }
1136
1137 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1138 {
1139         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1140
1141         trace_workqueue_activate_work(work);
1142         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1143                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1144         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1145         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1146         pwq->nr_active++;
1147 }
1148
1149 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1150 {
1151         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1152                                                     struct work_struct, entry);
1153
1154         pwq_activate_delayed_work(work);
1155 }
1156
1157 /**
1158  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1159  * @pwq: pwq of interest
1160  * @color: color of work which left the queue
1161  *
1162  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1163  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1164  *
1165  * CONTEXT:
1166  * spin_lock_irq(pool->lock).
1167  */
1168 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1169 {
1170         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1171         if (color == WORK_NO_COLOR)
1172                 goto out_put;
1173
1174         pwq->nr_in_flight[color]--;
1175
1176         pwq->nr_active--;
1177         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1178                 /* one down, submit a delayed one */
1179                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1180                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1181         }
1182
1183         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1184         if (likely(pwq->flush_color != color))
1185                 goto out_put;
1186
1187         /* are there still in-flight works? */
1188         if (pwq->nr_in_flight[color])
1189                 goto out_put;
1190
1191         /* this pwq is done, clear flush_color */
1192         pwq->flush_color = -1;
1193
1194         /*
1195          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1196          * will handle the rest.
1197          */
1198         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1199                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1200 out_put:
1201         put_pwq(pwq);
1202 }
1203
1204 /**
1205  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1206  * @work: work item to steal
1207  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1208  * @flags: place to store irq state
1209  *
1210  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1211  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1212  *
1213  * Return:
1214  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1215  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1216  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1217  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1218  *              for arbitrarily long
1219  *
1220  * Note:
1221  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1222  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1223  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1224  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1225  *
1226  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1227  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1228  *
1229  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1230  */
1231 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1232                                unsigned long *flags)
1233 {
1234         struct worker_pool *pool;
1235         struct pool_workqueue *pwq;
1236
1237         local_irq_save(*flags);
1238
1239         /* try to steal the timer if it exists */
1240         if (is_dwork) {
1241                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1242
1243                 /*
1244                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1245                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1246                  * running on the local CPU.
1247                  */
1248                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1249                         return 1;
1250         }
1251
1252         /* try to claim PENDING the normal way */
1253         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1254                 return 0;
1255
1256         rcu_read_lock();
1257         /*
1258          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1259          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1260          */
1261         pool = get_work_pool(work);
1262         if (!pool)
1263                 goto fail;
1264
1265         spin_lock(&pool->lock);
1266         /*
1267          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1268          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1269          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1270          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1271          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1272          * item is currently queued on that pool.
1273          */
1274         pwq = get_work_pwq(work);
1275         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1276                 debug_work_deactivate(work);
1277
1278                 /*
1279                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1280                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1281                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1282                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1283                  * item is activated before grabbing.
1284                  */
1285                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1286                         pwq_activate_delayed_work(work);
1287
1288                 list_del_init(&work->entry);
1289                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1290
1291                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1292                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1293
1294                 spin_unlock(&pool->lock);
1295                 rcu_read_unlock();
1296                 return 1;
1297         }
1298         spin_unlock(&pool->lock);
1299 fail:
1300         rcu_read_unlock();
1301         local_irq_restore(*flags);
1302         if (work_is_canceling(work))
1303                 return -ENOENT;
1304         cpu_relax();
1305         return -EAGAIN;
1306 }
1307
1308 /**
1309  * insert_work - insert a work into a pool
1310  * @pwq: pwq @work belongs to
1311  * @work: work to insert
1312  * @head: insertion point
1313  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1314  *
1315  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1316  * work_struct flags.
1317  *
1318  * CONTEXT:
1319  * spin_lock_irq(pool->lock).
1320  */
1321 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1322                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1323 {
1324         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1325
1326         /* we own @work, set data and link */
1327         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1328         list_add_tail(&work->entry, head);
1329         get_pwq(pwq);
1330
1331         /*
1332          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1333          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1334          * around lazily while there are works to be processed.
1335          */
1336         smp_mb();
1337
1338         if (__need_more_worker(pool))
1339                 wake_up_worker(pool);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1344  * same workqueue.
1345  */
1346 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1347 {
1348         struct worker *worker;
1349
1350         worker = current_wq_worker();
1351         /*
1352          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1353          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1354          */
1355         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1356 }
1357
1358 /*
1359  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1360  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1361  * avoid perturbing sensitive tasks.
1362  */
1363 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1364 {
1365         static bool printed_dbg_warning;
1366         int new_cpu;
1367
1368         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1369                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1370                         return cpu;
1371         } else if (!printed_dbg_warning) {
1372                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1373                 printed_dbg_warning = true;
1374         }
1375
1376         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1377                 return cpu;
1378
1379         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1380         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1381         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1382                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1383                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1384                         return cpu;
1385         }
1386         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1387
1388         return new_cpu;
1389 }
1390
1391 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1392                          struct work_struct *work)
1393 {
1394         struct pool_workqueue *pwq;
1395         struct worker_pool *last_pool;
1396         struct list_head *worklist;
1397         unsigned int work_flags;
1398         unsigned int req_cpu = cpu;
1399
1400         /*
1401          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1402          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1403          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1404          * happen with IRQ disabled.
1405          */
1406         lockdep_assert_irqs_disabled();
1407
1408         debug_work_activate(work);
1409
1410         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1411         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1412             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1413                 return;
1414         rcu_read_lock();
1415 retry:
1416         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1417         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1418                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1419                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1420                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1421         } else {
1422                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1423                         cpu = raw_smp_processor_id();
1424                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1425         }
1426
1427         /*
1428          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1429          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1430          * pool to guarantee non-reentrancy.
1431          */
1432         last_pool = get_work_pool(work);
1433         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1434                 struct worker *worker;
1435
1436                 spin_lock(&last_pool->lock);
1437
1438                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1439
1440                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1441                         pwq = worker->current_pwq;
1442                 } else {
1443                         /* meh... not running there, queue here */
1444                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1445                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1446                 }
1447         } else {
1448                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1449         }
1450
1451         /*
1452          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1453          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1454          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1455          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1456          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1457          * make forward-progress.
1458          */
1459         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1460                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1461                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1462                         cpu_relax();
1463                         goto retry;
1464                 }
1465                 /* oops */
1466                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1467                           wq->name, cpu);
1468         }
1469
1470         /* pwq determined, queue */
1471         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1472
1473         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1474                 goto out;
1475
1476         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1477         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1478
1479         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1480                 trace_workqueue_activate_work(work);
1481                 pwq->nr_active++;
1482                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1483                 if (list_empty(worklist))
1484                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1485         } else {
1486                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1487                 worklist = &pwq->delayed_works;
1488         }
1489
1490         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1491
1492 out:
1493         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1494         rcu_read_unlock();
1495 }
1496
1497 /**
1498  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1499  * @cpu: CPU number to execute work on
1500  * @wq: workqueue to use
1501  * @work: work to queue
1502  *
1503  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1504  * can't go away.
1505  *
1506  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1507  */
1508 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1509                    struct work_struct *work)
1510 {
1511         bool ret = false;
1512         unsigned long flags;
1513
1514         local_irq_save(flags);
1515
1516         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1517                 __queue_work(cpu, wq, work);
1518                 ret = true;
1519         }
1520
1521         local_irq_restore(flags);
1522         return ret;
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1525
1526 /**
1527  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1528  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1529  *
1530  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1531  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1532  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1533  * available CPU if we need to schedule this work.
1534  */
1535 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1536 {
1537         int cpu;
1538
1539         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1540         if (!wq_numa_enabled)
1541                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1542
1543         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1544         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1545                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1546
1547         /* Use local node/cpu if we are already there */
1548         cpu = raw_smp_processor_id();
1549         if (node == cpu_to_node(cpu))
1550                 return cpu;
1551
1552         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1553         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1554
1555         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1556         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1557 }
1558
1559 /**
1560  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1561  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1562  * @wq: workqueue to use
1563  * @work: work to queue
1564  *
1565  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1566  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1567  * NUMA node.
1568  *
1569  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1570  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1571  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1572  *
1573  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1574  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1575  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1576  *
1577  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1578  */
1579 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1580                      struct work_struct *work)
1581 {
1582         unsigned long flags;
1583         bool ret = false;
1584
1585         /*
1586          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1587          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1588          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1589          *
1590          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1591          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1592          * some round robin type logic.
1593          */
1594         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1595
1596         local_irq_save(flags);
1597
1598         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1599                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1600
1601                 __queue_work(cpu, wq, work);
1602                 ret = true;
1603         }
1604
1605         local_irq_restore(flags);
1606         return ret;
1607 }
1608 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1609
1610 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1611 {
1612         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1613
1614         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1615         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1616 }
1617 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1618
1619 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1620                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1621 {
1622         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1623         struct work_struct *work = &dwork->work;
1624
1625         WARN_ON_ONCE(!wq);
1626         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1627         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1628         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1629
1630         /*
1631          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1632          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1633          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1634          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1635          */
1636         if (!delay) {
1637                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1638                 return;
1639         }
1640
1641         dwork->wq = wq;
1642         dwork->cpu = cpu;
1643         timer->expires = jiffies + delay;
1644
1645         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1646                 add_timer_on(timer, cpu);
1647         else
1648                 add_timer(timer);
1649 }
1650
1651 /**
1652  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1653  * @cpu: CPU number to execute work on
1654  * @wq: workqueue to use
1655  * @dwork: work to queue
1656  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1657  *
1658  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1659  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1660  * execution.
1661  */
1662 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1663                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1664 {
1665         struct work_struct *work = &dwork->work;
1666         bool ret = false;
1667         unsigned long flags;
1668
1669         /* read the comment in __queue_work() */
1670         local_irq_save(flags);
1671
1672         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1673                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1674                 ret = true;
1675         }
1676
1677         local_irq_restore(flags);
1678         return ret;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1681
1682 /**
1683  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1684  * @cpu: CPU number to execute work on
1685  * @wq: workqueue to use
1686  * @dwork: work to queue
1687  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1688  *
1689  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1690  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1691  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1692  * current state.
1693  *
1694  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1695  * pending and its timer was modified.
1696  *
1697  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1698  * See try_to_grab_pending() for details.
1699  */
1700 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1701                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1702 {
1703         unsigned long flags;
1704         int ret;
1705
1706         do {
1707                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1708         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1709
1710         if (likely(ret >= 0)) {
1711                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1712                 local_irq_restore(flags);
1713         }
1714
1715         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1716         return ret;
1717 }
1718 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1719
1720 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1721 {
1722         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1723
1724         /* read the comment in __queue_work() */
1725         local_irq_disable();
1726         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1727         local_irq_enable();
1728 }
1729
1730 /**
1731  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1732  * @wq: workqueue to use
1733  * @rwork: work to queue
1734  *
1735  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1736  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1737  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1738  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1739  */
1740 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1741 {
1742         struct work_struct *work = &rwork->work;
1743
1744         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1745                 rwork->wq = wq;
1746                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1747                 return true;
1748         }
1749
1750         return false;
1751 }
1752 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1753
1754 /**
1755  * worker_enter_idle - enter idle state
1756  * @worker: worker which is entering idle state
1757  *
1758  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1759  * necessary.
1760  *
1761  * LOCKING:
1762  * spin_lock_irq(pool->lock).
1763  */
1764 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1765 {
1766         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1767
1768         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1769             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1770                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1771                 return;
1772
1773         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1774         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1775         pool->nr_idle++;
1776         worker->last_active = jiffies;
1777
1778         /* idle_list is LIFO */
1779         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1780
1781         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1782                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1783
1784         /*
1785          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1786          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1787          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1788          * unbind is not in progress.
1789          */
1790         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1791                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1792                      atomic_read(&pool->nr_running));
1793 }
1794
1795 /**
1796  * worker_leave_idle - leave idle state
1797  * @worker: worker which is leaving idle state
1798  *
1799  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1800  *
1801  * LOCKING:
1802  * spin_lock_irq(pool->lock).
1803  */
1804 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1805 {
1806         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1807
1808         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1809                 return;
1810         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1811         pool->nr_idle--;
1812         list_del_init(&worker->entry);
1813 }
1814
1815 static struct worker *alloc_worker(int node)
1816 {
1817         struct worker *worker;
1818
1819         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1820         if (worker) {
1821                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1822                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1823                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1824                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1825                 worker->flags = WORKER_PREP;
1826         }
1827         return worker;
1828 }
1829
1830 /**
1831  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1832  * @worker: worker to be attached
1833  * @pool: the target pool
1834  *
1835  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1836  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1837  * cpu-[un]hotplugs.
1838  */
1839 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1840                                    struct worker_pool *pool)
1841 {
1842         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1843
1844         /*
1845          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1846          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1847          */
1848         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1849
1850         /*
1851          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1852          * stable across this function.  See the comments above the flag
1853          * definition for details.
1854          */
1855         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1856                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1857
1858         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1859         worker->pool = pool;
1860
1861         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1862 }
1863
1864 /**
1865  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1866  * @worker: worker which is attached to its pool
1867  *
1868  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1869  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1870  * other reference to the pool.
1871  */
1872 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1873 {
1874         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1875         struct completion *detach_completion = NULL;
1876
1877         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1878
1879         list_del(&worker->node);
1880         worker->pool = NULL;
1881
1882         if (list_empty(&pool->workers))
1883                 detach_completion = pool->detach_completion;
1884         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1885
1886         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1887         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1888
1889         if (detach_completion)
1890                 complete(detach_completion);
1891 }
1892
1893 /**
1894  * create_worker - create a new workqueue worker
1895  * @pool: pool the new worker will belong to
1896  *
1897  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1898  *
1899  * CONTEXT:
1900  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1901  *
1902  * Return:
1903  * Pointer to the newly created worker.
1904  */
1905 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1906 {
1907         struct worker *worker = NULL;
1908         int id = -1;
1909         char id_buf[16];
1910
1911         /* ID is needed to determine kthread name */
1912         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1913         if (id < 0)
1914                 goto fail;
1915
1916         worker = alloc_worker(pool->node);
1917         if (!worker)
1918                 goto fail;
1919
1920         worker->id = id;
1921
1922         if (pool->cpu >= 0)
1923                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1924                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1925         else
1926                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1927
1928         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1929                                               "kworker/%s", id_buf);
1930         if (IS_ERR(worker->task))
1931                 goto fail;
1932
1933         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1934         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1935
1936         /* successful, attach the worker to the pool */
1937         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1938
1939         /* start the newly created worker */
1940         spin_lock_irq(&pool->lock);
1941         worker->pool->nr_workers++;
1942         worker_enter_idle(worker);
1943         wake_up_process(worker->task);
1944         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1945
1946         return worker;
1947
1948 fail:
1949         if (id >= 0)
1950                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1951         kfree(worker);
1952         return NULL;
1953 }
1954
1955 /**
1956  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1957  * @worker: worker to be destroyed
1958  *
1959  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1960  * be idle.
1961  *
1962  * CONTEXT:
1963  * spin_lock_irq(pool->lock).
1964  */
1965 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1966 {
1967         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1968
1969         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1970
1971         /* sanity check frenzy */
1972         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1973             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1974             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1975                 return;
1976
1977         pool->nr_workers--;
1978         pool->nr_idle--;
1979
1980         list_del_init(&worker->entry);
1981         worker->flags |= WORKER_DIE;
1982         wake_up_process(worker->task);
1983 }
1984
1985 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1986 {
1987         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1988
1989         spin_lock_irq(&pool->lock);
1990
1991         while (too_many_workers(pool)) {
1992                 struct worker *worker;
1993                 unsigned long expires;
1994
1995                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1996                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1997                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1998
1999                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2000                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2001                         break;
2002                 }
2003
2004                 destroy_worker(worker);
2005         }
2006
2007         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2008 }
2009
2010 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2011 {
2012         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2013         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2014
2015         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2016
2017         if (!wq->rescuer)
2018                 return;
2019
2020         /* mayday mayday mayday */
2021         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2022                 /*
2023                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2024                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2025                  * rescuer is done with it.
2026                  */
2027                 get_pwq(pwq);
2028                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2029                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2030         }
2031 }
2032
2033 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2034 {
2035         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2036         struct work_struct *work;
2037
2038         spin_lock_irq(&pool->lock);
2039         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
2040
2041         if (need_to_create_worker(pool)) {
2042                 /*
2043                  * We've been trying to create a new worker but
2044                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2045                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2046                  * rescuers.
2047                  */
2048                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2049                         send_mayday(work);
2050         }
2051
2052         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2053         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2054
2055         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2056 }
2057
2058 /**
2059  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2060  * @pool: pool to create a new worker for
2061  *
2062  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2063  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2064  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2065  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2066  * possible allocation deadlock.
2067  *
2068  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2069  * may_start_working() %true.
2070  *
2071  * LOCKING:
2072  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2073  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2074  * manager.
2075  */
2076 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2077 __releases(&pool->lock)
2078 __acquires(&pool->lock)
2079 {
2080 restart:
2081         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2082
2083         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2084         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2085
2086         while (true) {
2087                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2088                         break;
2089
2090                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2091
2092                 if (!need_to_create_worker(pool))
2093                         break;
2094         }
2095
2096         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2097         spin_lock_irq(&pool->lock);
2098         /*
2099          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2100          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2101          * already become busy.
2102          */
2103         if (need_to_create_worker(pool))
2104                 goto restart;
2105 }
2106
2107 /**
2108  * manage_workers - manage worker pool
2109  * @worker: self
2110  *
2111  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2112  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2113  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2114  *
2115  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2116  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2117  * and may_start_working() is true.
2118  *
2119  * CONTEXT:
2120  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2121  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2122  *
2123  * Return:
2124  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2125  * start processing works, %true if management function was performed and
2126  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2127  * no longer be true.
2128  */
2129 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2130 {
2131         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2132
2133         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2134                 return false;
2135
2136         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2137         pool->manager = worker;
2138
2139         maybe_create_worker(pool);
2140
2141         pool->manager = NULL;
2142         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2143         wake_up(&wq_manager_wait);
2144         return true;
2145 }
2146
2147 /**
2148  * process_one_work - process single work
2149  * @worker: self
2150  * @work: work to process
2151  *
2152  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2153  * process a single work including synchronization against and
2154  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2155  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2156  * call this function to process a work.
2157  *
2158  * CONTEXT:
2159  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2160  */
2161 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2162 __releases(&pool->lock)
2163 __acquires(&pool->lock)
2164 {
2165         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2166         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2167         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2168         int work_color;
2169         struct worker *collision;
2170 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2171         /*
2172          * It is permissible to free the struct work_struct from
2173          * inside the function that is called from it, this we need to
2174          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2175          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2176          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2177          */
2178         struct lockdep_map lockdep_map;
2179
2180         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2181 #endif
2182         /* ensure we're on the correct CPU */
2183         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2184                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2185
2186         /*
2187          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2188          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2189          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2190          * currently executing one.
2191          */
2192         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2193         if (unlikely(collision)) {
2194                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2195                 return;
2196         }
2197
2198         /* claim and dequeue */
2199         debug_work_deactivate(work);
2200         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2201         worker->current_work = work;
2202         worker->current_func = work->func;
2203         worker->current_pwq = pwq;
2204         work_color = get_work_color(work);
2205
2206         /*
2207          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2208          * overridden through set_worker_desc().
2209          */
2210         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2211
2212         list_del_init(&work->entry);
2213
2214         /*
2215          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2216          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2217          * of concurrency management and the next code block will chain
2218          * execution of the pending work items.
2219          */
2220         if (unlikely(cpu_intensive))
2221                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2222
2223         /*
2224          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2225          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2226          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2227          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2228          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2229          */
2230         if (need_more_worker(pool))
2231                 wake_up_worker(pool);
2232
2233         /*
2234          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2235          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2236          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2237          * disabled.
2238          */
2239         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2240
2241         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2242
2243         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2244         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2245         /*
2246          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2247          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2248          *
2249          * However, that would result in:
2250          *
2251          *   A(W1)
2252          *   WFC(C)
2253          *              A(W1)
2254          *              C(C)
2255          *
2256          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2257          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2258          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2259          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2260          * these locks.
2261          *
2262          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2263          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2264          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2265          */
2266         lockdep_invariant_state(true);
2267         trace_workqueue_execute_start(work);
2268         worker->current_func(work);
2269         /*
2270          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2271          * point will only record its address.
2272          */
2273         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2274         lock_map_release(&lockdep_map);
2275         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2276
2277         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2278                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2279                        "     last function: %ps\n",
2280                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2281                        worker->current_func);
2282                 debug_show_held_locks(current);
2283                 dump_stack();
2284         }
2285
2286         /*
2287          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2288          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2289          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2290          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2291          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2292          * the same condition doesn't freeze RCU.
2293          */
2294         cond_resched();
2295
2296         spin_lock_irq(&pool->lock);
2297
2298         /* clear cpu intensive status */
2299         if (unlikely(cpu_intensive))
2300                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2301
2302         /* tag the worker for identification in schedule() */
2303         worker->last_func = worker->current_func;
2304
2305         /* we're done with it, release */
2306         hash_del(&worker->hentry);
2307         worker->current_work = NULL;
2308         worker->current_func = NULL;
2309         worker->current_pwq = NULL;
2310         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2311 }
2312
2313 /**
2314  * process_scheduled_works - process scheduled works
2315  * @worker: self
2316  *
2317  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2318  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2319  * fetches a work from the top and executes it.
2320  *
2321  * CONTEXT:
2322  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2323  * multiple times.
2324  */
2325 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2326 {
2327         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2328                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2329                                                 struct work_struct, entry);
2330                 process_one_work(worker, work);
2331         }
2332 }
2333
2334 static void set_pf_worker(bool val)
2335 {
2336         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2337         if (val)
2338                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2339         else
2340                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2341         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2342 }
2343
2344 /**
2345  * worker_thread - the worker thread function
2346  * @__worker: self
2347  *
2348  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2349  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2350  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2351  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2352  * will be explained in rescuer_thread().
2353  *
2354  * Return: 0
2355  */
2356 static int worker_thread(void *__worker)
2357 {
2358         struct worker *worker = __worker;
2359         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2360
2361         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2362         set_pf_worker(true);
2363 woke_up:
2364         spin_lock_irq(&pool->lock);
2365
2366         /* am I supposed to die? */
2367         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2368                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2369                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2370                 set_pf_worker(false);
2371
2372                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2373                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2374                 worker_detach_from_pool(worker);
2375                 kfree(worker);
2376                 return 0;
2377         }
2378
2379         worker_leave_idle(worker);
2380 recheck:
2381         /* no more worker necessary? */
2382         if (!need_more_worker(pool))
2383                 goto sleep;
2384
2385         /* do we need to manage? */
2386         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2387                 goto recheck;
2388
2389         /*
2390          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2391          * preparing to process a work or actually processing it.
2392          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2393          */
2394         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2395
2396         /*
2397          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2398          * worker or that someone else has already assumed the manager
2399          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2400          * management if applicable and concurrency management is restored
2401          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2402          */
2403         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2404
2405         do {
2406                 struct work_struct *work =
2407                         list_first_entry(&pool->worklist,
2408                                          struct work_struct, entry);
2409
2410                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2411
2412                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2413                         /* optimization path, not strictly necessary */
2414                         process_one_work(worker, work);
2415                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2416                                 process_scheduled_works(worker);
2417                 } else {
2418                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2419                         process_scheduled_works(worker);
2420                 }
2421         } while (keep_working(pool));
2422
2423         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2424 sleep:
2425         /*
2426          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2427          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2428          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2429          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2430          * event.
2431          */
2432         worker_enter_idle(worker);
2433         __set_current_state(TASK_IDLE);
2434         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2435         schedule();
2436         goto woke_up;
2437 }
2438
2439 /**
2440  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2441  * @__rescuer: self
2442  *
2443  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2444  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2445  *
2446  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2447  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2448  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2449  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2450  * the problem rescuer solves.
2451  *
2452  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2453  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2454  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2455  *
2456  * This should happen rarely.
2457  *
2458  * Return: 0
2459  */
2460 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2461 {
2462         struct worker *rescuer = __rescuer;
2463         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2464         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2465         bool should_stop;
2466
2467         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2468
2469         /*
2470          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2471          * doesn't participate in concurrency management.
2472          */
2473         set_pf_worker(true);
2474 repeat:
2475         set_current_state(TASK_IDLE);
2476
2477         /*
2478          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2479          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2480          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2481          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2482          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2483          * list is always empty on exit.
2484          */
2485         should_stop = kthread_should_stop();
2486
2487         /* see whether any pwq is asking for help */
2488         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2489
2490         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2491                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2492                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2493                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2494                 struct work_struct *work, *n;
2495                 bool first = true;
2496
2497                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2498                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2499
2500                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2501
2502                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2503
2504                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2505
2506                 /*
2507                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2508                  * process'em.
2509                  */
2510                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2511                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2512                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2513                                 if (first)
2514                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2515                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2516                         }
2517                         first = false;
2518                 }
2519
2520                 if (!list_empty(scheduled)) {
2521                         process_scheduled_works(rescuer);
2522
2523                         /*
2524                          * The above execution of rescued work items could
2525                          * have created more to rescue through
2526                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2527                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2528                          * that such back-to-back work items, which may be
2529                          * being used to relieve memory pressure, don't
2530                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2531                          */
2532                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2533                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2534                                 /*
2535                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2536                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2537                                  */
2538                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2539                                         get_pwq(pwq);
2540                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2541                                 }
2542                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2543                         }
2544                 }
2545
2546                 /*
2547                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2548                  * go away while we're still attached to it.
2549                  */
2550                 put_pwq(pwq);
2551
2552                 /*
2553                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2554                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2555                  * and stalling the execution.
2556                  */
2557                 if (need_more_worker(pool))
2558                         wake_up_worker(pool);
2559
2560                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2561
2562                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2563
2564                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2565         }
2566
2567         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2568
2569         if (should_stop) {
2570                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2571                 set_pf_worker(false);
2572                 return 0;
2573         }
2574
2575         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2576         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2577         schedule();
2578         goto repeat;
2579 }
2580
2581 /**
2582  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2583  * @target_wq: workqueue being flushed
2584  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2585  *
2586  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2587  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2588  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2589  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2590  * a deadlock.
2591  */
2592 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2593                                    struct work_struct *target_work)
2594 {
2595         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2596         struct worker *worker;
2597
2598         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2599                 return;
2600
2601         worker = current_wq_worker();
2602
2603         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2604                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2605                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2606         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2607                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2608                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2609                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2610                   target_wq->name, target_func);
2611 }
2612
2613 struct wq_barrier {
2614         struct work_struct      work;
2615         struct completion       done;
2616         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2617 };
2618
2619 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2620 {
2621         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2622         complete(&barr->done);
2623 }
2624
2625 /**
2626  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2627  * @pwq: pwq to insert barrier into
2628  * @barr: wq_barrier to insert
2629  * @target: target work to attach @barr to
2630  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2631  *
2632  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2633  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2634  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2635  * cpu.
2636  *
2637  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2638  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2639  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2640  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2641  * after a work with LINKED flag set.
2642  *
2643  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2644  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2645  *
2646  * CONTEXT:
2647  * spin_lock_irq(pool->lock).
2648  */
2649 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2650                               struct wq_barrier *barr,
2651                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2652 {
2653         struct list_head *head;
2654         unsigned int linked = 0;
2655
2656         /*
2657          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2658          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2659          * checks and call back into the fixup functions where we
2660          * might deadlock.
2661          */
2662         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2663         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2664
2665         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2666
2667         barr->task = current;
2668
2669         /*
2670          * If @target is currently being executed, schedule the
2671          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2672          */
2673         if (worker)
2674                 head = worker->scheduled.next;
2675         else {
2676                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2677
2678                 head = target->entry.next;
2679                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2680                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2681                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2682         }
2683
2684         debug_work_activate(&barr->work);
2685         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2686                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2687 }
2688
2689 /**
2690  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2691  * @wq: workqueue being flushed
2692  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2693  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2694  *
2695  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2696  *
2697  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2698  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2699  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2700  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2701  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2702  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2703  *
2704  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2705  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2706  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2707  * is returned.
2708  *
2709  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2710  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2711  * advanced to @work_color.
2712  *
2713  * CONTEXT:
2714  * mutex_lock(wq->mutex).
2715  *
2716  * Return:
2717  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2718  * otherwise.
2719  */
2720 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2721                                       int flush_color, int work_color)
2722 {
2723         bool wait = false;
2724         struct pool_workqueue *pwq;
2725
2726         if (flush_color >= 0) {
2727                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2728                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2729         }
2730
2731         for_each_pwq(pwq, wq) {
2732                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2733
2734                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2735
2736                 if (flush_color >= 0) {
2737                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2738
2739                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2740                                 pwq->flush_color = flush_color;
2741                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2742                                 wait = true;
2743                         }
2744                 }
2745
2746                 if (work_color >= 0) {
2747                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2748                         pwq->work_color = work_color;
2749                 }
2750
2751                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2752         }
2753
2754         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2755                 complete(&wq->first_flusher->done);
2756
2757         return wait;
2758 }
2759
2760 /**
2761  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2762  * @wq: workqueue to flush
2763  *
2764  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2765  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2766  */
2767 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2768 {
2769         struct wq_flusher this_flusher = {
2770                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2771                 .flush_color = -1,
2772                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2773         };
2774         int next_color;
2775
2776         if (WARN_ON(!wq_online))
2777                 return;
2778
2779         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2780         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2781
2782         mutex_lock(&wq->mutex);
2783
2784         /*
2785          * Start-to-wait phase
2786          */
2787         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2788
2789         if (next_color != wq->flush_color) {
2790                 /*
2791                  * Color space is not full.  The current work_color
2792                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2793                  * by one.
2794                  */
2795                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2796                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2797                 wq->work_color = next_color;
2798
2799                 if (!wq->first_flusher) {
2800                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2801                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2802
2803                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2804
2805                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2806                                                        wq->work_color)) {
2807                                 /* nothing to flush, done */
2808                                 wq->flush_color = next_color;
2809                                 wq->first_flusher = NULL;
2810                                 goto out_unlock;
2811                         }
2812                 } else {
2813                         /* wait in queue */
2814                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2815                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2816                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2817                 }
2818         } else {
2819                 /*
2820                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2821                  * The next flush completion will assign us
2822                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2823                  */
2824                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2825         }
2826
2827         check_flush_dependency(wq, NULL);
2828
2829         mutex_unlock(&wq->mutex);
2830
2831         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2832
2833         /*
2834          * Wake-up-and-cascade phase
2835          *
2836          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2837          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2838          */
2839         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2840                 return;
2841
2842         mutex_lock(&wq->mutex);
2843
2844         /* we might have raced, check again with mutex held */
2845         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2846                 goto out_unlock;
2847
2848         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2849
2850         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2851         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2852
2853         while (true) {
2854                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2855
2856                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2857                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2858                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2859                                 break;
2860                         list_del_init(&next->list);
2861                         complete(&next->done);
2862                 }
2863
2864                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2865                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2866
2867                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2868                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2869
2870                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2871                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2872                         /*
2873                          * Assign the same color to all overflowed
2874                          * flushers, advance work_color and append to
2875                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2876                          * phase for these overflowed flushers.
2877                          */
2878                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2879                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2880
2881                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2882
2883                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2884                                               &wq->flusher_queue);
2885                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2886                 }
2887
2888                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2889                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2890                         break;
2891                 }
2892
2893                 /*
2894                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2895                  * the new first flusher and arm pwqs.
2896                  */
2897                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2898                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2899
2900                 list_del_init(&next->list);
2901                 wq->first_flusher = next;
2902
2903                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2904                         break;
2905
2906                 /*
2907                  * Meh... this color is already done, clear first
2908                  * flusher and repeat cascading.
2909                  */
2910                 wq->first_flusher = NULL;
2911         }
2912
2913 out_unlock:
2914         mutex_unlock(&wq->mutex);
2915 }
2916 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2917
2918 /**
2919  * drain_workqueue - drain a workqueue
2920  * @wq: workqueue to drain
2921  *
2922  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2923  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2924  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2925  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2926  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2927  * takes too long.
2928  */
2929 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2930 {
2931         unsigned int flush_cnt = 0;
2932         struct pool_workqueue *pwq;
2933
2934         /*
2935          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2936          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2937          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2938          */
2939         mutex_lock(&wq->mutex);
2940         if (!wq->nr_drainers++)
2941                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2942         mutex_unlock(&wq->mutex);
2943 reflush:
2944         flush_workqueue(wq);
2945
2946         mutex_lock(&wq->mutex);
2947
2948         for_each_pwq(pwq, wq) {
2949                 bool drained;
2950
2951                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2952                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2953                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2954
2955                 if (drained)
2956                         continue;
2957
2958                 if (++flush_cnt == 10 ||
2959                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2960                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2961                                 wq->name, flush_cnt);
2962
2963                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2964                 goto reflush;
2965         }
2966
2967         if (!--wq->nr_drainers)
2968                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2969         mutex_unlock(&wq->mutex);
2970 }
2971 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2972
2973 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2974                              bool from_cancel)
2975 {
2976         struct worker *worker = NULL;
2977         struct worker_pool *pool;
2978         struct pool_workqueue *pwq;
2979
2980         might_sleep();
2981
2982         rcu_read_lock();
2983         pool = get_work_pool(work);
2984         if (!pool) {
2985                 rcu_read_unlock();
2986                 return false;
2987         }
2988
2989         spin_lock_irq(&pool->lock);
2990         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2991         pwq = get_work_pwq(work);
2992         if (pwq) {
2993                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2994                         goto already_gone;
2995         } else {
2996                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2997                 if (!worker)
2998                         goto already_gone;
2999                 pwq = worker->current_pwq;
3000         }
3001
3002         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3003
3004         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3005         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3006
3007         /*
3008          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3009          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3010          *
3011          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3012          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3013          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3014          * forward progress.
3015          */
3016         if (!from_cancel &&
3017             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3018                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3019                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3020         }
3021         rcu_read_unlock();
3022         return true;
3023 already_gone:
3024         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3025         rcu_read_unlock();
3026         return false;
3027 }
3028
3029 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3030 {
3031         struct wq_barrier barr;
3032
3033         if (WARN_ON(!wq_online))
3034                 return false;
3035
3036         if (WARN_ON(!work->func))
3037                 return false;
3038
3039         if (!from_cancel) {
3040                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3041                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3042         }
3043
3044         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3045                 wait_for_completion(&barr.done);
3046                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3047                 return true;
3048         } else {
3049                 return false;
3050         }
3051 }
3052
3053 /**
3054  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3055  * @work: the work to flush
3056  *
3057  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3058  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3059  *
3060  * Return:
3061  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3062  * %false if it was already idle.
3063  */
3064 bool flush_work(struct work_struct *work)
3065 {
3066         return __flush_work(work, false);
3067 }
3068 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3069
3070 struct cwt_wait {
3071         wait_queue_entry_t              wait;
3072         struct work_struct      *work;
3073 };
3074
3075 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3076 {
3077         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3078
3079         if (cwait->work != key)
3080                 return 0;
3081         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3082 }
3083
3084 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3085 {
3086         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3087         unsigned long flags;
3088         int ret;
3089
3090         do {
3091                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3092                 /*
3093                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3094                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3095                  * because we may get scheduled between @work's completion
3096                  * and the other canceling task resuming and clearing
3097                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3098                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3099                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3100                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3101                  * we're hogging the CPU.
3102                  *
3103                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3104                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3105                  * wake function which matches @work along with exclusive
3106                  * wait and wakeup.
3107                  */
3108                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3109                         struct cwt_wait cwait;
3110
3111                         init_wait(&cwait.wait);
3112                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3113                         cwait.work = work;
3114
3115                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3116                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3117                         if (work_is_canceling(work))
3118                                 schedule();
3119                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3120                 }
3121         } while (unlikely(ret < 0));
3122
3123         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3124         mark_work_canceling(work);
3125         local_irq_restore(flags);
3126
3127         /*
3128          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3129          * isn't executing.
3130          */
3131         if (wq_online)
3132                 __flush_work(work, true);
3133
3134         clear_work_data(work);
3135
3136         /*
3137          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3138          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3139          * visible there.
3140          */
3141         smp_mb();
3142         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3143                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3144
3145         return ret;
3146 }
3147
3148 /**
3149  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3150  * @work: the work to cancel
3151  *
3152  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3153  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3154  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3155  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3156  *
3157  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3158  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3159  *
3160  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3161  * queued can't be destroyed before this function returns.
3162  *
3163  * Return:
3164  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3165  */
3166 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3167 {
3168         return __cancel_work_timer(work, false);
3169 }
3170 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3171
3172 /**
3173  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3174  * @dwork: the delayed work to flush
3175  *
3176  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3177  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3178  * considers the last queueing instance of @dwork.
3179  *
3180  * Return:
3181  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3182  * %false if it was already idle.
3183  */
3184 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3185 {
3186         local_irq_disable();
3187         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3188                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3189         local_irq_enable();
3190         return flush_work(&dwork->work);
3191 }
3192 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3193
3194 /**
3195  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3196  * @rwork: the rcu work to flush
3197  *
3198  * Return:
3199  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3200  * %false if it was already idle.
3201  */
3202 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3203 {
3204         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3205                 rcu_barrier();
3206                 flush_work(&rwork->work);
3207                 return true;
3208         } else {
3209                 return flush_work(&rwork->work);
3210         }
3211 }
3212 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3213
3214 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3215 {
3216         unsigned long flags;
3217         int ret;
3218
3219         do {
3220                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3221         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3222
3223         if (unlikely(ret < 0))
3224                 return false;
3225
3226         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3227         local_irq_restore(flags);
3228         return ret;
3229 }
3230
3231 /**
3232  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3233  * @dwork: delayed_work to cancel
3234  *
3235  * Kill off a pending delayed_work.
3236  *
3237  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3238  * pending.
3239  *
3240  * Note:
3241  * The work callback function may still be running on return, unless
3242  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3243  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3244  *
3245  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3246  */
3247 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3248 {
3249         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3252
3253 /**
3254  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3255  * @dwork: the delayed work cancel
3256  *
3257  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3258  *
3259  * Return:
3260  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3261  */
3262 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3263 {
3264         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3265 }
3266 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3267
3268 /**
3269  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3270  * @func: the function to call
3271  *
3272  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3273  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3274  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3275  *
3276  * Return:
3277  * 0 on success, -errno on failure.
3278  */
3279 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3280 {
3281         int cpu;
3282         struct work_struct __percpu *works;
3283
3284         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3285         if (!works)
3286                 return -ENOMEM;
3287
3288         get_online_cpus();
3289
3290         for_each_online_cpu(cpu) {
3291                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3292
3293                 INIT_WORK(work, func);
3294                 schedule_work_on(cpu, work);
3295         }
3296
3297         for_each_online_cpu(cpu)
3298                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3299
3300         put_online_cpus();
3301         free_percpu(works);
3302         return 0;
3303 }
3304
3305 /**
3306  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3307  * @fn:         the function to execute
3308  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3309  *              be available when the work executes)
3310  *
3311  * Executes the function immediately if process context is available,
3312  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3313  *
3314  * Return:      0 - function was executed
3315  *              1 - function was scheduled for execution
3316  */
3317 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3318 {
3319         if (!in_interrupt()) {
3320                 fn(&ew->work);
3321                 return 0;
3322         }
3323
3324         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3325         schedule_work(&ew->work);
3326
3327         return 1;
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3330
3331 /**
3332  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3333  * @attrs: workqueue_attrs to free
3334  *
3335  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3336  */
3337 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3338 {
3339         if (attrs) {
3340                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3341                 kfree(attrs);
3342         }
3343 }
3344
3345 /**
3346  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3347  *
3348  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3349  * return it.
3350  *
3351  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3352  */
3353 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3354 {
3355         struct workqueue_attrs *attrs;
3356
3357         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3358         if (!attrs)
3359                 goto fail;
3360         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3361                 goto fail;
3362
3363         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3364         return attrs;
3365 fail:
3366         free_workqueue_attrs(attrs);
3367         return NULL;
3368 }
3369
3370 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3371                                  const struct workqueue_attrs *from)
3372 {
3373         to->nice = from->nice;
3374         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3375         /*
3376          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3377          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3378          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3379          */
3380         to->no_numa = from->no_numa;
3381 }
3382
3383 /* hash value of the content of @attr */
3384 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3385 {
3386         u32 hash = 0;
3387
3388         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3389         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3390                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3391         return hash;
3392 }
3393
3394 /* content equality test */
3395 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3396                           const struct workqueue_attrs *b)
3397 {
3398         if (a->nice != b->nice)
3399                 return false;
3400         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3401                 return false;
3402         return true;
3403 }
3404
3405 /**
3406  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3407  * @pool: worker_pool to initialize
3408  *
3409  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3410  *
3411  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3412  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3413  * on @pool safely to release it.
3414  */
3415 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3416 {
3417         spin_lock_init(&pool->lock);
3418         pool->id = -1;
3419         pool->cpu = -1;
3420         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3421         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3422         pool->watchdog_ts = jiffies;
3423         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3424         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3425         hash_init(pool->busy_hash);
3426
3427         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3428
3429         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3430
3431         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3432
3433         ida_init(&pool->worker_ida);
3434         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3435         pool->refcnt = 1;
3436
3437         /* shouldn't fail above this point */
3438         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3439         if (!pool->attrs)
3440                 return -ENOMEM;
3441         return 0;
3442 }
3443
3444 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3445 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3446 {
3447         char *lock_name;
3448
3449         lockdep_register_key(&wq->key);
3450         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3451         if (!lock_name)
3452                 lock_name = wq->name;
3453
3454         wq->lock_name = lock_name;
3455         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3456 }
3457
3458 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3459 {
3460         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3461 }
3462
3463 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3464 {
3465         if (wq->lock_name != wq->name)
3466                 kfree(wq->lock_name);
3467 }
3468 #else
3469 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3470 {
3471 }
3472
3473 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3474 {
3475 }
3476
3477 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3478 {
3479 }
3480 #endif
3481
3482 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3483 {
3484         struct workqueue_struct *wq =
3485                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3486
3487         wq_free_lockdep(wq);
3488
3489         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3490                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3491         else
3492                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3493
3494         kfree(wq->rescuer);
3495         kfree(wq);
3496 }
3497
3498 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3499 {
3500         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3501
3502         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3503         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3504         kfree(pool);
3505 }
3506
3507 /**
3508  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3509  * @pool: worker_pool to put
3510  *
3511  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3512  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3513  * and this function should be able to release pools which went through,
3514  * successfully or not, init_worker_pool().
3515  *
3516  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3517  */
3518 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3519 {
3520         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3521         struct worker *worker;
3522
3523         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3524
3525         if (--pool->refcnt)
3526                 return;
3527
3528         /* sanity checks */
3529         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3530             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3531                 return;
3532
3533         /* release id and unhash */
3534         if (pool->id >= 0)
3535                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3536         hash_del(&pool->hash_node);
3537
3538         /*
3539          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3540          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3541          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3542          */
3543         spin_lock_irq(&pool->lock);
3544         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3545                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3546         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3547
3548         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3549                 destroy_worker(worker);
3550         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3551         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3552
3553         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3554         if (!list_empty(&pool->workers))
3555                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3556         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3557
3558         if (pool->detach_completion)
3559                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3560
3561         /* shut down the timers */
3562         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3563         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3564
3565         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3566         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3567 }
3568
3569 /**
3570  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3571  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3572  *
3573  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3574  * reference count and return it.  If there already is a matching
3575  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3576  * create a new one.
3577  *
3578  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3579  *
3580  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3581  * On failure, %NULL.
3582  */
3583 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3584 {
3585         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3586         struct worker_pool *pool;
3587         int node;
3588         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3589
3590         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3591
3592         /* do we already have a matching pool? */
3593         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3594                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3595                         pool->refcnt++;
3596                         return pool;
3597                 }
3598         }
3599
3600         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3601         if (wq_numa_enabled) {
3602                 for_each_node(node) {
3603                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3604                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3605                                 target_node = node;
3606                                 break;
3607                         }
3608                 }
3609         }
3610
3611         /* nope, create a new one */
3612         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3613         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3614                 goto fail;
3615
3616         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3617         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3618         pool->node = target_node;
3619
3620         /*
3621          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3622          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3623          */
3624         pool->attrs->no_numa = false;
3625
3626         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3627                 goto fail;
3628
3629         /* create and start the initial worker */
3630         if (wq_online && !create_worker(pool))
3631                 goto fail;
3632
3633         /* install */
3634         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3635
3636         return pool;
3637 fail:
3638         if (pool)
3639                 put_unbound_pool(pool);
3640         return NULL;
3641 }
3642
3643 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3644 {
3645         kmem_cache_free(pwq_cache,
3646                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3647 }
3648
3649 /*
3650  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3651  * and needs to be destroyed.
3652  */
3653 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3654 {
3655         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3656                                                   unbound_release_work);
3657         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3658         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3659         bool is_last;
3660
3661         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3662                 return;
3663
3664         mutex_lock(&wq->mutex);
3665         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3666         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3667         mutex_unlock(&wq->mutex);
3668
3669         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3670         put_unbound_pool(pool);
3671         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3672
3673         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3674
3675         /*
3676          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3677          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3678          */
3679         if (is_last) {
3680                 wq_unregister_lockdep(wq);
3681                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3682         }
3683 }
3684
3685 /**
3686  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3687  * @pwq: target pool_workqueue
3688  *
3689  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3690  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3691  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3692  */
3693 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3694 {
3695         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3696         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3697         unsigned long flags;
3698
3699         /* for @wq->saved_max_active */
3700         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3701
3702         /* fast exit for non-freezable wqs */
3703         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3704                 return;
3705
3706         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3707         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3708
3709         /*
3710          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3711          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3712          * is updated and visible.
3713          */
3714         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3715                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3716
3717                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3718                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3719                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3720
3721                 /*
3722                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3723                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3724                  */
3725                 wake_up_worker(pwq->pool);
3726         } else {
3727                 pwq->max_active = 0;
3728         }
3729
3730         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3731 }
3732
3733 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3734 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3735                      struct worker_pool *pool)
3736 {
3737         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3738
3739         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3740
3741         pwq->pool = pool;
3742         pwq->wq = wq;
3743         pwq->flush_color = -1;
3744         pwq->refcnt = 1;
3745         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3746         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3747         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3748         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3749 }
3750
3751 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3752 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3753 {
3754         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3755
3756         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3757
3758         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3759         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3760                 return;
3761
3762         /* set the matching work_color */
3763         pwq->work_color = wq->work_color;
3764
3765         /* sync max_active to the current setting */
3766         pwq_adjust_max_active(pwq);
3767
3768         /* link in @pwq */
3769         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3770 }
3771
3772 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3773 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3774                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3775 {
3776         struct worker_pool *pool;
3777         struct pool_workqueue *pwq;
3778
3779         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3780
3781         pool = get_unbound_pool(attrs);
3782         if (!pool)
3783                 return NULL;
3784
3785         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3786         if (!pwq) {
3787                 put_unbound_pool(pool);
3788                 return NULL;
3789         }
3790
3791         init_pwq(pwq, wq, pool);
3792         return pwq;
3793 }
3794
3795 /**
3796  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3797  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3798  * @node: the target NUMA node
3799  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3800  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3801  *
3802  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3803  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3804  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3805  *
3806  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3807  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3808  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3809  * @attrs->cpumask.
3810  *
3811  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3812  * stable.
3813  *
3814  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3815  * %false if equal.
3816  */
3817 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3818                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3819 {
3820         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3821                 goto use_dfl;
3822
3823         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3824         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3825         if (cpu_going_down >= 0)
3826                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3827
3828         if (cpumask_empty(cpumask))
3829                 goto use_dfl;
3830
3831         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3832         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3833
3834         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3835                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3836                                 "possible intersect\n");
3837                 return false;
3838         }
3839
3840         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3841
3842 use_dfl:
3843         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3844         return false;
3845 }
3846
3847 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3848 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3849                                                    int node,
3850                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3851 {
3852         struct pool_workqueue *old_pwq;
3853
3854         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3855         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3856
3857         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3858         link_pwq(pwq);
3859
3860         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3861         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3862         return old_pwq;
3863 }
3864
3865 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3866 struct apply_wqattrs_ctx {
3867         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3868         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3869         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3870         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3871         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3872 };
3873
3874 /* free the resources after success or abort */
3875 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3876 {
3877         if (ctx) {
3878                 int node;
3879
3880                 for_each_node(node)
3881                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3882                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3883
3884                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3885
3886                 kfree(ctx);
3887         }
3888 }
3889
3890 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3891 static struct apply_wqattrs_ctx *
3892 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3893                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3894 {
3895         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3896         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3897         int node;
3898
3899         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3900
3901         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3902
3903         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3904         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3905         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3906                 goto out_free;
3907
3908         /*
3909          * Calculate the attrs of the default pwq.
3910          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3911          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3912          */
3913         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3914         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3915         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3916                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3917
3918         /*
3919          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3920          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3921          * pools.
3922          */
3923         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3924
3925         /*
3926          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3927          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3928          * it even if we don't use it immediately.
3929          */
3930         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3931         if (!ctx->dfl_pwq)
3932                 goto out_free;
3933
3934         for_each_node(node) {
3935                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3936                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3937                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3938                                 goto out_free;
3939                 } else {
3940                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3941                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3942                 }
3943         }
3944
3945         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3946         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3947         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3948         ctx->attrs = new_attrs;
3949
3950         ctx->wq = wq;
3951         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3952         return ctx;
3953
3954 out_free:
3955         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3956         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3957         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3958         return NULL;
3959 }
3960
3961 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3962 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3963 {
3964         int node;
3965
3966         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3967         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3968
3969         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3970
3971         /* save the previous pwq and install the new one */
3972         for_each_node(node)
3973                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3974                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3975
3976         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3977         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3978         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3979
3980         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3981 }
3982
3983 static void apply_wqattrs_lock(void)
3984 {
3985         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3986         get_online_cpus();
3987         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3988 }
3989
3990 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3991 {
3992         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3993         put_online_cpus();
3994 }
3995
3996 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3997                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3998 {
3999         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4000
4001         /* only unbound workqueues can change attributes */
4002         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4003                 return -EINVAL;
4004
4005         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4006         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4007                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4008                         return -EINVAL;
4009
4010                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4011         }
4012
4013         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4014         if (!ctx)
4015                 return -ENOMEM;
4016
4017         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4018         apply_wqattrs_commit(ctx);
4019         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4020
4021         return 0;
4022 }
4023
4024 /**
4025  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4026  * @wq: the target workqueue
4027  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4028  *
4029  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4030  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4031  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4032  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4033  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4034  * back-to-back will stay on its current pwq.
4035  *
4036  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4037  *
4038  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4039  *
4040  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4041  */
4042 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4043                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4044 {
4045         int ret;
4046
4047         lockdep_assert_cpus_held();
4048
4049         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4050         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4051         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4052
4053         return ret;
4054 }
4055
4056 /**
4057  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4058  * @wq: the target workqueue
4059  * @cpu: the CPU coming up or going down
4060  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4061  *
4062  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4063  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4064  * @wq accordingly.
4065  *
4066  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4067  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4068  * correct.
4069  *
4070  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4071  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4072  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4073  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4074  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4075  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4076  * CPU_DOWN_PREPARE.
4077  */
4078 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4079                                    bool online)
4080 {
4081         int node = cpu_to_node(cpu);
4082         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4083         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4084         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4085         cpumask_t *cpumask;
4086
4087         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4088
4089         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4090             wq->unbound_attrs->no_numa)
4091                 return;
4092
4093         /*
4094          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4095          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4096          * CPU hotplug exclusion.
4097          */
4098         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4099         cpumask = target_attrs->cpumask;
4100
4101         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4102         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4103
4104         /*
4105          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4106          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4107          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4108          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4109          */
4110         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4111                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4112                         return;
4113         } else {
4114                 goto use_dfl_pwq;
4115         }
4116
4117         /* create a new pwq */
4118         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4119         if (!pwq) {
4120                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4121                         wq->name);
4122                 goto use_dfl_pwq;
4123         }
4124
4125         /* Install the new pwq. */
4126         mutex_lock(&wq->mutex);
4127         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4128         goto out_unlock;
4129
4130 use_dfl_pwq:
4131         mutex_lock(&wq->mutex);
4132         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4133         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4134         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4135         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4136 out_unlock:
4137         mutex_unlock(&wq->mutex);
4138         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4139 }
4140
4141 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4142 {
4143         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4144         int cpu, ret;
4145
4146         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4147                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4148                 if (!wq->cpu_pwqs)
4149                         return -ENOMEM;
4150
4151                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4152                         struct pool_workqueue *pwq =
4153                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4154                         struct worker_pool *cpu_pools =
4155                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4156
4157                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4158
4159                         mutex_lock(&wq->mutex);
4160                         link_pwq(pwq);
4161                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4162                 }
4163                 return 0;
4164         }
4165
4166         get_online_cpus();
4167         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4168                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4169                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4170                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4171                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4172                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4173         } else {
4174                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4175         }
4176         put_online_cpus();
4177
4178         return ret;
4179 }
4180
4181 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4182                                const char *name)
4183 {
4184         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4185
4186         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4187                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4188                         max_active, name, 1, lim);
4189
4190         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4191 }
4192
4193 /*
4194  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4195  * to guarantee forward progress.
4196  */
4197 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4198 {
4199         struct worker *rescuer;
4200         int ret;
4201
4202         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4203                 return 0;
4204
4205         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4206         if (!rescuer)
4207                 return -ENOMEM;
4208
4209         rescuer->rescue_wq = wq;
4210         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4211         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(rescuer->task);
4212         if (ret) {
4213                 kfree(rescuer);
4214                 return ret;
4215         }
4216
4217         wq->rescuer = rescuer;
4218         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4219         wake_up_process(rescuer->task);
4220
4221         return 0;
4222 }
4223
4224 __printf(1, 4)
4225 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4226                                          unsigned int flags,
4227                                          int max_active, ...)
4228 {
4229         size_t tbl_size = 0;
4230         va_list args;
4231         struct workqueue_struct *wq;
4232         struct pool_workqueue *pwq;
4233
4234         /*
4235          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4236          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4237          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4238          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4239          * on NUMA.
4240          */
4241         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4242                 flags |= __WQ_ORDERED;
4243
4244         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4245         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4246                 flags |= WQ_UNBOUND;
4247
4248         /* allocate wq and format name */
4249         if (flags & WQ_UNBOUND)
4250                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4251
4252         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4253         if (!wq)
4254                 return NULL;
4255
4256         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4257                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4258                 if (!wq->unbound_attrs)
4259                         goto err_free_wq;
4260         }
4261
4262         va_start(args, max_active);
4263         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4264         va_end(args);
4265
4266         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4267         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4268
4269         /* init wq */
4270         wq->flags = flags;
4271         wq->saved_max_active = max_active;
4272         mutex_init(&wq->mutex);
4273         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4274         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4275         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4276         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4277         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4278
4279         wq_init_lockdep(wq);
4280         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4281
4282         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4283                 goto err_unreg_lockdep;
4284
4285         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4286                 goto err_destroy;
4287
4288         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4289                 goto err_destroy;
4290
4291         /*
4292          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4293          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4294          * list.
4295          */
4296         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4297
4298         mutex_lock(&wq->mutex);
4299         for_each_pwq(pwq, wq)
4300                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4301         mutex_unlock(&wq->mutex);
4302
4303         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4304
4305         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4306
4307         return wq;
4308
4309 err_unreg_lockdep:
4310         wq_unregister_lockdep(wq);
4311         wq_free_lockdep(wq);
4312 err_free_wq:
4313         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4314         kfree(wq);
4315         return NULL;
4316 err_destroy:
4317         destroy_workqueue(wq);
4318         return NULL;
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4321
4322 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4323 {
4324         int i;
4325
4326         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4327                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4328                         return true;
4329
4330         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4331                 return true;
4332         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4333                 return true;
4334
4335         return false;
4336 }
4337
4338 /**
4339  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4340  * @wq: target workqueue
4341  *
4342  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4343  */
4344 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4345 {
4346         struct pool_workqueue *pwq;
4347         int node;
4348
4349         /*
4350          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4351          * lead to sysfs name conflicts.
4352          */
4353         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4354
4355         /* drain it before proceeding with destruction */
4356         drain_workqueue(wq);
4357
4358         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4359         if (wq->rescuer) {
4360                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4361
4362                 /* this prevents new queueing */
4363                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4364                 wq->rescuer = NULL;
4365                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4366
4367                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4368                 kthread_stop(rescuer->task);
4369                 kfree(rescuer);
4370         }
4371
4372         /*
4373          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4374          * in-flight operations which may do put_pwq().
4375          */
4376         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4377         mutex_lock(&wq->mutex);
4378         for_each_pwq(pwq, wq) {
4379                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4380                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4381                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4382                                 __func__, wq->name);
4383                         show_pwq(pwq);
4384                         spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4385                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4386                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4387                         show_workqueue_state();
4388                         return;
4389                 }
4390                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4391         }
4392         mutex_unlock(&wq->mutex);
4393         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4394
4395         /*
4396          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4397          * flushing is complete in case freeze races us.
4398          */
4399         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4400         list_del_rcu(&wq->list);
4401         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4402
4403         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4404                 wq_unregister_lockdep(wq);
4405                 /*
4406                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4407                  * schedule RCU free.
4408                  */
4409                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4410         } else {
4411                 /*
4412                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4413                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4414                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4415                  */
4416                 for_each_node(node) {
4417                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4418                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4419                         put_pwq_unlocked(pwq);
4420                 }
4421
4422                 /*
4423                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4424                  * put.  Don't access it afterwards.
4425                  */
4426                 pwq = wq->dfl_pwq;
4427                 wq->dfl_pwq = NULL;
4428                 put_pwq_unlocked(pwq);
4429         }
4430 }
4431 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4432
4433 /**
4434  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4435  * @wq: target workqueue
4436  * @max_active: new max_active value.
4437  *
4438  * Set max_active of @wq to @max_active.
4439  *
4440  * CONTEXT:
4441  * Don't call from IRQ context.
4442  */
4443 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4444 {
4445         struct pool_workqueue *pwq;
4446
4447         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4448         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4449                 return;
4450
4451         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4452
4453         mutex_lock(&wq->mutex);
4454
4455         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4456         wq->saved_max_active = max_active;
4457
4458         for_each_pwq(pwq, wq)
4459                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4460
4461         mutex_unlock(&wq->mutex);
4462 }
4463 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4464
4465 /**
4466  * current_work - retrieve %current task's work struct
4467  *
4468  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4469  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4470  *
4471  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4472  */
4473 struct work_struct *current_work(void)
4474 {
4475         struct worker *worker = current_wq_worker();
4476
4477         return worker ? worker->current_work : NULL;
4478 }
4479 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4480
4481 /**
4482  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4483  *
4484  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4485  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4486  *
4487  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4488  */
4489 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4490 {
4491         struct worker *worker = current_wq_worker();
4492
4493         return worker && worker->rescue_wq;
4494 }
4495
4496 /**
4497  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4498  * @cpu: CPU in question
4499  * @wq: target workqueue
4500  *
4501  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4502  * no synchronization around this function and the test result is
4503  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4504  *
4505  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4506  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4507  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4508  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4509  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4510  *
4511  * Return:
4512  * %true if congested, %false otherwise.
4513  */
4514 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4515 {
4516         struct pool_workqueue *pwq;
4517         bool ret;
4518
4519         rcu_read_lock();
4520         preempt_disable();
4521
4522         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4523                 cpu = smp_processor_id();
4524
4525         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4526                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4527         else
4528                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4529
4530         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4531         preempt_enable();
4532         rcu_read_unlock();
4533
4534         return ret;
4535 }
4536 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4537
4538 /**
4539  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4540  * @work: the work to be tested
4541  *
4542  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4543  * synchronization around this function and the test result is
4544  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4545  *
4546  * Return:
4547  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4548  */
4549 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4550 {
4551         struct worker_pool *pool;
4552         unsigned long flags;
4553         unsigned int ret = 0;
4554
4555         if (work_pending(work))
4556                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4557
4558         rcu_read_lock();
4559         pool = get_work_pool(work);
4560         if (pool) {
4561                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4562                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4563                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4564                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4565         }
4566         rcu_read_unlock();
4567
4568         return ret;
4569 }
4570 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4571
4572 /**
4573  * set_worker_desc - set description for the current work item
4574  * @fmt: printf-style format string
4575  * @...: arguments for the format string
4576  *
4577  * This function can be called by a running work function to describe what
4578  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4579  * information will be printed out together to help debugging.  The
4580  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4581  */
4582 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4583 {
4584         struct worker *worker = current_wq_worker();
4585         va_list args;
4586
4587         if (worker) {
4588                 va_start(args, fmt);
4589                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4590                 va_end(args);
4591         }
4592 }
4593 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4594
4595 /**
4596  * print_worker_info - print out worker information and description
4597  * @log_lvl: the log level to use when printing
4598  * @task: target task
4599  *
4600  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4601  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4602  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4603  *
4604  * This function can be safely called on any task as long as the
4605  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4606  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4607  */
4608 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4609 {
4610         work_func_t *fn = NULL;
4611         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4612         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4613         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4614         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4615         struct worker *worker;
4616
4617         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4618                 return;
4619
4620         /*
4621          * This function is called without any synchronization and @task
4622          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4623          */
4624         worker = kthread_probe_data(task);
4625
4626         /*
4627          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4628          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4629          */
4630         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4631         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4632         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4633         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4634         probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4635
4636         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4637                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4638                 if (strcmp(name, desc))
4639                         pr_cont(" (%s)", desc);
4640                 pr_cont("\n");
4641         }
4642 }
4643
4644 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4645 {
4646         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4647         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4648                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4649         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4650 }
4651
4652 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4653 {
4654         if (work->func == wq_barrier_func) {
4655                 struct wq_barrier *barr;
4656
4657                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4658
4659                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4660                         task_pid_nr(barr->task));
4661         } else {
4662                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4663         }
4664 }
4665
4666 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4667 {
4668         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4669         struct work_struct *work;
4670         struct worker *worker;
4671         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4672         int bkt;
4673
4674         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4675         pr_cont_pool_info(pool);
4676
4677         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4678                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4679                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4680
4681         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4682                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4683                         has_in_flight = true;
4684                         break;
4685                 }
4686         }
4687         if (has_in_flight) {
4688                 bool comma = false;
4689
4690                 pr_info("    in-flight:");
4691                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4692                         if (worker->current_pwq != pwq)
4693                                 continue;
4694
4695                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4696                                 task_pid_nr(worker->task),
4697                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4698                                 worker->current_func);
4699                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4700                                 pr_cont_work(false, work);
4701                         comma = true;
4702                 }
4703                 pr_cont("\n");
4704         }
4705
4706         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4707                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4708                         has_pending = true;
4709                         break;
4710                 }
4711         }
4712         if (has_pending) {
4713                 bool comma = false;
4714
4715                 pr_info("    pending:");
4716                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4717                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4718                                 continue;
4719
4720                         pr_cont_work(comma, work);
4721                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4722                 }
4723                 pr_cont("\n");
4724         }
4725
4726         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4727                 bool comma = false;
4728
4729                 pr_info("    delayed:");
4730                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4731                         pr_cont_work(comma, work);
4732                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4733                 }
4734                 pr_cont("\n");
4735         }
4736 }
4737
4738 /**
4739  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4740  *
4741  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4742  * all busy workqueues and pools.
4743  */
4744 void show_workqueue_state(void)
4745 {
4746         struct workqueue_struct *wq;
4747         struct worker_pool *pool;
4748         unsigned long flags;
4749         int pi;
4750
4751         rcu_read_lock();
4752
4753         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4754
4755         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4756                 struct pool_workqueue *pwq;
4757                 bool idle = true;
4758
4759                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4760                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4761                                 idle = false;
4762                                 break;
4763                         }
4764                 }
4765                 if (idle)
4766                         continue;
4767
4768                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4769
4770                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4771                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4772                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4773                                 show_pwq(pwq);
4774                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4775                         /*
4776                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4777                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4778                          * hard lockup.
4779                          */
4780                         touch_nmi_watchdog();
4781                 }
4782         }
4783
4784         for_each_pool(pool, pi) {
4785                 struct worker *worker;
4786                 bool first = true;
4787
4788                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4789                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4790                         goto next_pool;
4791
4792                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4793                 pr_cont_pool_info(pool);
4794                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4795                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4796                         pool->nr_workers);
4797                 if (pool->manager)
4798                         pr_cont(" manager: %d",
4799                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4800                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4801                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4802                                 task_pid_nr(worker->task));
4803                         first = false;
4804                 }
4805                 pr_cont("\n");
4806         next_pool:
4807                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4808                 /*
4809                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4810                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4811                  * hard lockup.
4812                  */
4813                 touch_nmi_watchdog();
4814         }
4815
4816         rcu_read_unlock();
4817 }
4818
4819 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4820 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4821 {
4822         int off;
4823
4824         /* always show the actual comm */
4825         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4826         if (off < 0)
4827                 return;
4828
4829         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4830         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4831
4832         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4833                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4834                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4835
4836                 if (pool) {
4837                         spin_lock_irq(&pool->lock);
4838                         /*
4839                          * ->desc tracks information (wq name or
4840                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4841                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4842                          */
4843                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4844                                 if (worker->current_work)
4845                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4846                                                   worker->desc);
4847                                 else
4848                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4849                                                   worker->desc);
4850                         }
4851                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4852                 }
4853         }
4854
4855         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4856 }
4857
4858 #ifdef CONFIG_SMP
4859
4860 /*
4861  * CPU hotplug.
4862  *
4863  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4864  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4865  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4866  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4867  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4868  * blocked draining impractical.
4869  *
4870  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4871  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4872  * cpu comes back online.
4873  */
4874
4875 static void unbind_workers(int cpu)
4876 {
4877         struct worker_pool *pool;
4878         struct worker *worker;
4879
4880         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4881                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4882                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4883
4884                 /*
4885                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4886                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4887                  * except for the ones which are still executing works from
4888                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4889                  * this, they may become diasporas.
4890                  */
4891                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4892                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4893
4894                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4895
4896                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4897                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4898
4899                 /*
4900                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4901                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4902                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4903                  * from other cpus.
4904                  */
4905                 schedule();
4906
4907                 /*
4908                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4909                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4910                  * and keep_working() are always true as long as the
4911                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4912                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4913                  * are served by workers tied to the pool.
4914                  */
4915                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4916
4917                 /*
4918                  * With concurrency management just turned off, a busy
4919                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4920                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4921                  */
4922                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4923                 wake_up_worker(pool);
4924                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4925         }
4926 }
4927
4928 /**
4929  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4930  * @pool: pool of interest
4931  *
4932  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4933  */
4934 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4935 {
4936         struct worker *worker;
4937
4938         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4939
4940         /*
4941          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4942          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4943          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4944          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4945          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4946          */
4947         for_each_pool_worker(worker, pool)
4948                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4949                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4950
4951         spin_lock_irq(&pool->lock);
4952
4953         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4954
4955         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4956                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4957
4958                 /*
4959                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4960                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4961                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4962                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4963                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4964                  * be bound before @pool->lock is released.
4965                  */
4966                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4967                         wake_up_process(worker->task);
4968
4969                 /*
4970                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4971                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4972                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4973                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4974                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4975                  * concurrency management.  Note that when or whether
4976                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4977                  *
4978                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4979                  * tested without holding any lock in
4980                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
4981                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4982                  * management operations.
4983                  */
4984                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4985                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4986                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4987                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4988         }
4989
4990         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4991 }
4992
4993 /**
4994  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4995  * @pool: unbound pool of interest
4996  * @cpu: the CPU which is coming up
4997  *
4998  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4999  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5000  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5001  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5002  */
5003 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5004 {
5005         static cpumask_t cpumask;
5006         struct worker *worker;
5007
5008         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5009
5010         /* is @cpu allowed for @pool? */
5011         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5012                 return;
5013
5014         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5015
5016         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5017         for_each_pool_worker(worker, pool)
5018                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5019 }
5020
5021 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5022 {
5023         struct worker_pool *pool;
5024
5025         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5026                 if (pool->nr_workers)
5027                         continue;
5028                 if (!create_worker(pool))
5029                         return -ENOMEM;
5030         }
5031         return 0;
5032 }
5033
5034 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5035 {
5036         struct worker_pool *pool;
5037         struct workqueue_struct *wq;
5038         int pi;
5039
5040         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5041
5042         for_each_pool(pool, pi) {
5043                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5044
5045                 if (pool->cpu == cpu)
5046                         rebind_workers(pool);
5047                 else if (pool->cpu < 0)
5048                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5049
5050                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5051         }
5052
5053         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5054         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5055                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5056
5057         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5058         return 0;
5059 }
5060
5061 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5062 {
5063         struct workqueue_struct *wq;
5064
5065         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5066         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5067                 return -1;
5068
5069         unbind_workers(cpu);
5070
5071         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5072         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5073         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5074                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5075         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5076
5077         return 0;
5078 }
5079
5080 struct work_for_cpu {
5081         struct work_struct work;
5082         long (*fn)(void *);
5083         void *arg;
5084         long ret;
5085 };
5086
5087 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5088 {
5089         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5090
5091         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5092 }
5093
5094 /**
5095  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5096  * @cpu: the cpu to run on
5097  * @fn: the function to run
5098  * @arg: the function arg
5099  *
5100  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5101  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5102  *
5103  * Return: The value @fn returns.
5104  */
5105 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5106 {
5107         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5108
5109         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5110         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5111         flush_work(&wfc.work);
5112         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5113         return wfc.ret;
5114 }
5115 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5116
5117 /**
5118  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5119  * @cpu: the cpu to run on
5120  * @fn:  the function to run
5121  * @arg: the function argument
5122  *
5123  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5124  * any locks which would prevent @fn from completing.
5125  *
5126  * Return: The value @fn returns.
5127  */
5128 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5129 {
5130         long ret = -ENODEV;
5131
5132         get_online_cpus();
5133         if (cpu_online(cpu))
5134                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5135         put_online_cpus();
5136         return ret;
5137 }
5138 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5139 #endif /* CONFIG_SMP */
5140
5141 #ifdef CONFIG_FREEZER
5142
5143 /**
5144  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5145  *
5146  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5147  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5148  * pool->worklist.
5149  *
5150  * CONTEXT:
5151  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5152  */
5153 void freeze_workqueues_begin(void)
5154 {
5155         struct workqueue_struct *wq;
5156         struct pool_workqueue *pwq;
5157
5158         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5159
5160         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5161         workqueue_freezing = true;
5162
5163         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5164                 mutex_lock(&wq->mutex);
5165                 for_each_pwq(pwq, wq)
5166                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5167                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5168         }
5169
5170         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5171 }
5172
5173 /**
5174  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5175  *
5176  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5177  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5178  *
5179  * CONTEXT:
5180  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5181  *
5182  * Return:
5183  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5184  * is complete.
5185  */
5186 bool freeze_workqueues_busy(void)
5187 {
5188         bool busy = false;
5189         struct workqueue_struct *wq;
5190         struct pool_workqueue *pwq;
5191
5192         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5193
5194         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5195
5196         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5197                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5198                         continue;
5199                 /*
5200                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5201                  * to peek without lock.
5202                  */
5203                 rcu_read_lock();
5204                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5205                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5206                         if (pwq->nr_active) {
5207                                 busy = true;
5208                                 rcu_read_unlock();
5209                                 goto out_unlock;
5210                         }
5211                 }
5212                 rcu_read_unlock();
5213         }
5214 out_unlock:
5215         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5216         return busy;
5217 }
5218
5219 /**
5220  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5221  *
5222  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5223  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5224  *
5225  * CONTEXT:
5226  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5227  */
5228 void thaw_workqueues(void)
5229 {
5230         struct workqueue_struct *wq;
5231         struct pool_workqueue *pwq;
5232
5233         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5234
5235         if (!workqueue_freezing)
5236                 goto out_unlock;
5237
5238         workqueue_freezing = false;
5239
5240         /* restore max_active and repopulate worklist */
5241         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5242                 mutex_lock(&wq->mutex);
5243                 for_each_pwq(pwq, wq)
5244                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5245                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5246         }
5247
5248 out_unlock:
5249         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5250 }
5251 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5252
5253 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5254 {
5255         LIST_HEAD(ctxs);
5256         int ret = 0;
5257         struct workqueue_struct *wq;
5258         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5259
5260         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5261
5262         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5263                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5264                         continue;
5265                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5266                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5267                         continue;
5268
5269                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5270                 if (!ctx) {
5271                         ret = -ENOMEM;
5272                         break;
5273                 }
5274
5275                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5276         }
5277
5278         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5279                 if (!ret)
5280                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5281                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5282         }
5283
5284         return ret;
5285 }
5286
5287 /**
5288  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5289  *  @cpumask: the cpumask to set
5290  *
5291  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5292  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5293  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5294  *
5295  *  Retun:      0       - Success
5296  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5297  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5298  */
5299 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5300 {
5301         int ret = -EINVAL;
5302         cpumask_var_t saved_cpumask;
5303
5304         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5305                 return -ENOMEM;
5306
5307         /*
5308          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5309          * If the user wishes to include them, we allow that.
5310          */
5311         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5312         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5313                 apply_wqattrs_lock();
5314
5315                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5316                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5317
5318                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5319                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5320                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5321
5322                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5323                 if (ret < 0)
5324                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5325
5326                 apply_wqattrs_unlock();
5327         }
5328
5329         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5330         return ret;
5331 }
5332
5333 #ifdef CONFIG_SYSFS
5334 /*
5335  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5336  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5337  * following attributes.
5338  *
5339  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5340  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5341  *
5342  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5343  *
5344  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5345  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5346  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5347  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5348  */
5349 struct wq_device {
5350         struct workqueue_struct         *wq;
5351         struct device                   dev;
5352 };
5353
5354 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5355 {
5356         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5357
5358         return wq_dev->wq;
5359 }
5360
5361 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5362                             char *buf)
5363 {
5364         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5365
5366         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5367 }
5368 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5369
5370 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5371                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5372 {
5373         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5374
5375         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5376 }
5377
5378 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5379                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5380                                 size_t count)
5381 {
5382         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5383         int val;
5384
5385         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5386                 return -EINVAL;
5387
5388         workqueue_set_max_active(wq, val);
5389         return count;
5390 }
5391 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5392
5393 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5394         &dev_attr_per_cpu.attr,
5395         &dev_attr_max_active.attr,
5396         NULL,
5397 };
5398 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5399
5400 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5401                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5402 {
5403         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5404         const char *delim = "";
5405         int node, written = 0;
5406
5407         get_online_cpus();
5408         rcu_read_lock();
5409         for_each_node(node) {
5410                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5411                                      "%s%d:%d", delim, node,
5412                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5413                 delim = " ";
5414         }
5415         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5416         rcu_read_unlock();
5417         put_online_cpus();
5418
5419         return written;
5420 }
5421
5422 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5423                             char *buf)
5424 {
5425         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5426         int written;
5427
5428         mutex_lock(&wq->mutex);
5429         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5430         mutex_unlock(&wq->mutex);
5431
5432         return written;
5433 }
5434
5435 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5436 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5437 {
5438         struct workqueue_attrs *attrs;
5439
5440         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5441
5442         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5443         if (!attrs)
5444                 return NULL;
5445
5446         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5447         return attrs;
5448 }
5449
5450 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5451                              const char *buf, size_t count)
5452 {
5453         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5454         struct workqueue_attrs *attrs;
5455         int ret = -ENOMEM;
5456
5457         apply_wqattrs_lock();
5458
5459         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5460         if (!attrs)
5461                 goto out_unlock;
5462
5463         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5464             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5465                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5466         else
5467                 ret = -EINVAL;
5468
5469 out_unlock:
5470         apply_wqattrs_unlock();
5471         free_workqueue_attrs(attrs);
5472         return ret ?: count;
5473 }
5474
5475 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5476                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5477 {
5478         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5479         int written;
5480
5481         mutex_lock(&wq->mutex);
5482         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5483                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5484         mutex_unlock(&wq->mutex);
5485         return written;
5486 }
5487
5488 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5489                                 struct device_attribute *attr,
5490                                 const char *buf, size_t count)
5491 {
5492         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5493         struct workqueue_attrs *attrs;
5494         int ret = -ENOMEM;
5495
5496         apply_wqattrs_lock();
5497
5498         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5499         if (!attrs)
5500                 goto out_unlock;
5501
5502         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5503         if (!ret)
5504                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5505
5506 out_unlock:
5507         apply_wqattrs_unlock();
5508         free_workqueue_attrs(attrs);
5509         return ret ?: count;
5510 }
5511
5512 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5513                             char *buf)
5514 {
5515         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5516         int written;
5517
5518         mutex_lock(&wq->mutex);
5519         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5520                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5521         mutex_unlock(&wq->mutex);
5522
5523         return written;
5524 }
5525
5526 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5527                              const char *buf, size_t count)
5528 {
5529         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5530         struct workqueue_attrs *attrs;
5531         int v, ret = -ENOMEM;
5532
5533         apply_wqattrs_lock();
5534
5535         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5536         if (!attrs)
5537                 goto out_unlock;
5538
5539         ret = -EINVAL;
5540         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5541                 attrs->no_numa = !v;
5542                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5543         }
5544
5545 out_unlock:
5546         apply_wqattrs_unlock();
5547         free_workqueue_attrs(attrs);
5548         return ret ?: count;
5549 }
5550
5551 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5552         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5553         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5554         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5555         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5556         __ATTR_NULL,
5557 };
5558
5559 static struct bus_type wq_subsys = {
5560         .name                           = "workqueue",
5561         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5562 };
5563
5564 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5565                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5566 {
5567         int written;
5568
5569         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5570         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5571                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5572         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5573
5574         return written;
5575 }
5576
5577 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5578                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5579 {
5580         cpumask_var_t cpumask;
5581         int ret;
5582
5583         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5584                 return -ENOMEM;
5585
5586         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5587         if (!ret)
5588                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5589
5590         free_cpumask_var(cpumask);
5591         return ret ? ret : count;
5592 }
5593
5594 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5595         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5596                wq_unbound_cpumask_store);
5597
5598 static int __init wq_sysfs_init(void)
5599 {
5600         int err;
5601
5602         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5603         if (err)
5604                 return err;
5605
5606         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5607 }
5608 core_initcall(wq_sysfs_init);
5609
5610 static void wq_device_release(struct device *dev)
5611 {
5612         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5613
5614         kfree(wq_dev);
5615 }
5616
5617 /**
5618  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5619  * @wq: the workqueue to register
5620  *
5621  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5622  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5623  * which is the preferred method.
5624  *
5625  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5626  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5627  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5628  * attributes.
5629  *
5630  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5631  */
5632 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5633 {
5634         struct wq_device *wq_dev;
5635         int ret;
5636
5637         /*
5638          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5639          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5640          * workqueues.
5641          */
5642         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5643                 return -EINVAL;
5644
5645         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5646         if (!wq_dev)
5647                 return -ENOMEM;
5648
5649         wq_dev->wq = wq;
5650         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5651         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5652         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5653
5654         /*
5655          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5656          * everything is ready.
5657          */
5658         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5659
5660         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5661         if (ret) {
5662                 put_device(&wq_dev->dev);
5663                 wq->wq_dev = NULL;
5664                 return ret;
5665         }
5666
5667         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5668                 struct device_attribute *attr;
5669
5670                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5671                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5672                         if (ret) {
5673                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5674                                 wq->wq_dev = NULL;
5675                                 return ret;
5676                         }
5677                 }
5678         }
5679
5680         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5681         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5682         return 0;
5683 }
5684
5685 /**
5686  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5687  * @wq: the workqueue to unregister
5688  *
5689  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5690  */
5691 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5692 {
5693         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5694
5695         if (!wq->wq_dev)
5696                 return;
5697
5698         wq->wq_dev = NULL;
5699         device_unregister(&wq_dev->dev);
5700 }
5701 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5702 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5703 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5704
5705 /*
5706  * Workqueue watchdog.
5707  *
5708  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5709  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5710  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5711  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5712  * largely opaque.
5713  *
5714  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5715  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5716  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5717  *
5718  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5719  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5720  * corresponding sysfs parameter file.
5721  */
5722 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5723
5724 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5725 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5726
5727 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5728 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5729
5730 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5731 {
5732         int cpu;
5733
5734         wq_watchdog_touched = jiffies;
5735         for_each_possible_cpu(cpu)
5736                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5737 }
5738
5739 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5740 {
5741         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5742         bool lockup_detected = false;
5743         struct worker_pool *pool;
5744         int pi;
5745
5746         if (!thresh)
5747                 return;
5748
5749         rcu_read_lock();
5750
5751         for_each_pool(pool, pi) {
5752                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5753
5754                 if (list_empty(&pool->worklist))
5755                         continue;
5756
5757                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5758                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5759                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5760
5761                 if (time_after(pool_ts, touched))
5762                         ts = pool_ts;
5763                 else
5764                         ts = touched;
5765
5766                 if (pool->cpu >= 0) {
5767                         unsigned long cpu_touched =
5768                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5769                                                   pool->cpu));
5770                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5771                                 ts = cpu_touched;
5772                 }
5773
5774                 /* did we stall? */
5775                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5776                         lockup_detected = true;
5777                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5778                         pr_cont_pool_info(pool);
5779                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5780                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5781                 }
5782         }
5783
5784         rcu_read_unlock();
5785
5786         if (lockup_detected)
5787                 show_workqueue_state();
5788
5789         wq_watchdog_reset_touched();
5790         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5791 }
5792
5793 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5794 {
5795         if (cpu >= 0)
5796                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5797         else
5798                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5799 }
5800
5801 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5802 {
5803         wq_watchdog_thresh = 0;
5804         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5805
5806         if (thresh) {
5807                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5808                 wq_watchdog_reset_touched();
5809                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5810         }
5811 }
5812
5813 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5814                                         const struct kernel_param *kp)
5815 {
5816         unsigned long thresh;
5817         int ret;
5818
5819         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5820         if (ret)
5821                 return ret;
5822
5823         if (system_wq)
5824                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5825         else
5826                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5827
5828         return 0;
5829 }
5830
5831 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5832         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5833         .get    = param_get_ulong,
5834 };
5835
5836 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5837                 0644);
5838
5839 static void wq_watchdog_init(void)
5840 {
5841         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5842         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5843 }
5844
5845 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5846
5847 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5848
5849 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5850
5851 static void __init wq_numa_init(void)
5852 {
5853         cpumask_var_t *tbl;
5854         int node, cpu;
5855
5856         if (num_possible_nodes() <= 1)
5857                 return;
5858
5859         if (wq_disable_numa) {
5860                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5861                 return;
5862         }
5863
5864         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5865         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5866
5867         /*
5868          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5869          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5870          * fully initialized by now.
5871          */
5872         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5873         BUG_ON(!tbl);
5874
5875         for_each_node(node)
5876                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5877                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5878
5879         for_each_possible_cpu(cpu) {
5880                 node = cpu_to_node(cpu);
5881                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5882                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5883                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5884                         return;
5885                 }
5886                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5887         }
5888
5889         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5890         wq_numa_enabled = true;
5891 }
5892
5893 /**
5894  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5895  *
5896  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5897  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5898  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5899  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5900  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5901  * created and scheduled right before early initcalls.
5902  */
5903 void __init workqueue_init_early(void)
5904 {
5905         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5906         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5907         int i, cpu;
5908
5909         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5910
5911         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5912         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5913
5914         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5915
5916         /* initialize CPU pools */
5917         for_each_possible_cpu(cpu) {
5918                 struct worker_pool *pool;
5919
5920                 i = 0;
5921                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5922                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5923                         pool->cpu = cpu;
5924                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5925                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5926                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5927
5928                         /* alloc pool ID */
5929                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5930                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5931                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5932                 }
5933         }
5934
5935         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5936         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5937                 struct workqueue_attrs *attrs;
5938
5939                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5940                 attrs->nice = std_nice[i];
5941                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5942
5943                 /*
5944                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5945                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5946                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5947                  */
5948                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5949                 attrs->nice = std_nice[i];
5950                 attrs->no_numa = true;
5951                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5952         }
5953
5954         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5955         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5956         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5957         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5958                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5959         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5960                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5961         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5962                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5963         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5964                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5965                                               0);
5966         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5967                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5968                !system_power_efficient_wq ||
5969                !system_freezable_power_efficient_wq);
5970 }
5971
5972 /**
5973  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
5974  *
5975  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
5976  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
5977  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
5978  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
5979  * with the initial workers and enable future kworker creations.
5980  */
5981 void __init workqueue_init(void)
5982 {
5983         struct workqueue_struct *wq;
5984         struct worker_pool *pool;
5985         int cpu, bkt;
5986
5987         /*
5988          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
5989          * CPU to node mapping may not be available that early on some
5990          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
5991          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
5992          * affinity, fix them up.
5993          *
5994          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
5995          */
5996         wq_numa_init();
5997
5998         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5999
6000         for_each_possible_cpu(cpu) {
6001                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6002                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6003                 }
6004         }
6005
6006         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6007                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6008                 WARN(init_rescuer(wq),
6009                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6010                      wq->name);
6011         }
6012
6013         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6014
6015         /* create the initial workers */
6016         for_each_online_cpu(cpu) {
6017                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6018                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6019                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6020                 }
6021         }
6022
6023         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6024                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6025
6026         wq_online = true;
6027         wq_watchdog_init();
6028 }