x86/unwind/fp: Fix FP unwinding in ret_from_fork
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53
54 #include "workqueue_internal.h"
55
56 enum {
57         /*
58          * worker_pool flags
59          *
60          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
61          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
62          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
63          * is in effect.
64          *
65          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
66          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
67          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
68          *
69          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
70          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
71          * worker_attach_to_pool() is in progress.
72          */
73         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
74         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
75
76         /* worker flags */
77         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
78         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
79         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
80         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
81         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
82         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
83
84         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
85                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
86
87         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
88
89         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
90         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
91
92         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
93         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
94
95         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
96                                                 /* call for help after 10ms
97                                                    (min two ticks) */
98         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
99         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
100
101         /*
102          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
103          * all cpus.  Give MIN_NICE.
104          */
105         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107
108         WQ_NAME_LEN             = 24,
109 };
110
111 /*
112  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
113  *
114  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
115  *    everyone else.
116  *
117  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
118  *    only be modified and accessed from the local cpu.
119  *
120  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
121  *
122  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
123  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
124  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
125  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
126  *
127  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
128  *
129  * PL: wq_pool_mutex protected.
130  *
131  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
132  *
133  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
134  *
135  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
136  *      RCU for reads.
137  *
138  * WQ: wq->mutex protected.
139  *
140  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
141  *
142  * MD: wq_mayday_lock protected.
143  */
144
145 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
146
147 struct worker_pool {
148         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
149         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
150         int                     node;           /* I: the associated node ID */
151         int                     id;             /* I: pool ID */
152         unsigned int            flags;          /* X: flags */
153
154         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
155
156         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
157
158         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
159         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
160
161         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
162         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
163         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
164
165         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
166         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
167                                                 /* L: hash of busy workers */
168
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
171         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
172
173         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
174
175         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
176         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
177         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
178
179         /*
180          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
181          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
182          * cacheline.
183          */
184         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186         /*
187          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
188          * from get_work_pool().
189          */
190         struct rcu_head         rcu;
191 } ____cacheline_aligned_in_smp;
192
193 /*
194  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
195  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
196  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
197  * number of flag bits.
198  */
199 struct pool_workqueue {
200         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
201         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
202         int                     work_color;     /* L: current color */
203         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
204         int                     refcnt;         /* L: reference count */
205         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
206                                                 /* L: nr of in_flight works */
207         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
208         int                     max_active;     /* L: max active works */
209         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
210         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
211         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
212
213         /*
214          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
215          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
216          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
217          * determined without grabbing wq->mutex.
218          */
219         struct work_struct      unbound_release_work;
220         struct rcu_head         rcu;
221 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
222
223 /*
224  * Structure used to wait for workqueue flush.
225  */
226 struct wq_flusher {
227         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
228         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
229         struct completion       done;           /* flush completion */
230 };
231
232 struct wq_device;
233
234 /*
235  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
236  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
237  */
238 struct workqueue_struct {
239         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
240         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
241
242         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
243         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
244         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
245         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
246         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
247         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
248         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
249
250         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
251         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
252
253         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
254         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
255
256         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
257         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
258
259 #ifdef CONFIG_SYSFS
260         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
261 #endif
262 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
263         char                    *lock_name;
264         struct lock_class_key   key;
265         struct lockdep_map      lockdep_map;
266 #endif
267         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
268
269         /*
270          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
271          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
272          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
273          */
274         struct rcu_head         rcu;
275
276         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
277         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
278         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
279         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
280 };
281
282 static struct kmem_cache *pwq_cache;
283
284 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
285                                         /* possible CPUs of each node */
286
287 static bool wq_disable_numa;
288 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
289
290 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
291 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
292 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
293
294 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
295
296 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
297
298 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
299 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
300
301 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
303 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
304 /* wait for manager to go away */
305 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
306
307 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
308 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
309
310 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
311 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
312
313 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
314 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
315
316 /*
317  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
318  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
319  * to uncover usages which depend on it.
320  */
321 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
322 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
323 #else
324 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
325 #endif
326 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
327
328 /* the per-cpu worker pools */
329 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
330
331 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
332
333 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
334 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
335
336 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
337 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
338
339 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
340 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
341
342 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
343 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
344 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
346 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
348 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
350 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
352 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
353 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
354 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
355 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
356
357 static int worker_thread(void *__worker);
358 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
359 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
360
361 #define CREATE_TRACE_POINTS
362 #include <trace/events/workqueue.h>
363
364 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
365         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
366                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
367                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
368
369 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
370         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
371                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
372                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
373                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
374
375 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
376         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
377              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
378              (pool)++)
379
380 /**
381  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
382  * @pool: iteration cursor
383  * @pi: integer used for iteration
384  *
385  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
386  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
387  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
388  *
389  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
390  * ignored.
391  */
392 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
393         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
394                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
395                 else
396
397 /**
398  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
399  * @worker: iteration cursor
400  * @pool: worker_pool to iterate workers of
401  *
402  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
403  *
404  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
405  * ignored.
406  */
407 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
408         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
409                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
410                 else
411
412 /**
413  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
414  * @pwq: iteration cursor
415  * @wq: the target workqueue
416  *
417  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
418  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
419  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
420  *
421  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
422  * ignored.
423  */
424 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
425         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
426                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
427
428 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
429
430 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
431
432 static void *work_debug_hint(void *addr)
433 {
434         return ((struct work_struct *) addr)->func;
435 }
436
437 static bool work_is_static_object(void *addr)
438 {
439         struct work_struct *work = addr;
440
441         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
442 }
443
444 /*
445  * fixup_init is called when:
446  * - an active object is initialized
447  */
448 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
449 {
450         struct work_struct *work = addr;
451
452         switch (state) {
453         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
454                 cancel_work_sync(work);
455                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
456                 return true;
457         default:
458                 return false;
459         }
460 }
461
462 /*
463  * fixup_free is called when:
464  * - an active object is freed
465  */
466 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
467 {
468         struct work_struct *work = addr;
469
470         switch (state) {
471         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
472                 cancel_work_sync(work);
473                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
474                 return true;
475         default:
476                 return false;
477         }
478 }
479
480 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
481         .name           = "work_struct",
482         .debug_hint     = work_debug_hint,
483         .is_static_object = work_is_static_object,
484         .fixup_init     = work_fixup_init,
485         .fixup_free     = work_fixup_free,
486 };
487
488 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
489 {
490         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
491 }
492
493 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
494 {
495         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
496 }
497
498 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
499 {
500         if (onstack)
501                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
502         else
503                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
506
507 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
508 {
509         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
510 }
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
512
513 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
514 {
515         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
516         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
519
520 #else
521 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
522 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
523 #endif
524
525 /**
526  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
527  * @pool: the pool pointer of interest
528  *
529  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
530  * successfully, -errno on failure.
531  */
532 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
533 {
534         int ret;
535
536         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
537
538         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
539                         GFP_KERNEL);
540         if (ret >= 0) {
541                 pool->id = ret;
542                 return 0;
543         }
544         return ret;
545 }
546
547 /**
548  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
549  * @wq: the target workqueue
550  * @node: the node ID
551  *
552  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
553  * read locked.
554  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
555  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
556  *
557  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
558  */
559 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
560                                                   int node)
561 {
562         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
563
564         /*
565          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
566          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
567          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
568          * happens, this workaround can be removed.
569          */
570         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
571                 return wq->dfl_pwq;
572
573         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
574 }
575
576 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
577 {
578         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
579 }
580
581 static int get_work_color(struct work_struct *work)
582 {
583         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
584                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
585 }
586
587 static int work_next_color(int color)
588 {
589         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
590 }
591
592 /*
593  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
594  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
595  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
596  *
597  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
598  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
599  * work->data.  These functions should only be called while the work is
600  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
601  *
602  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
603  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
604  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
605  * available only while the work item is queued.
606  *
607  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
608  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
609  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
610  * try to steal the PENDING bit.
611  */
612 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
613                                  unsigned long flags)
614 {
615         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
616         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
617 }
618
619 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
620                          unsigned long extra_flags)
621 {
622         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
623                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
624 }
625
626 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
627                                            int pool_id)
628 {
629         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
630                       WORK_STRUCT_PENDING);
631 }
632
633 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
634                                             int pool_id)
635 {
636         /*
637          * The following wmb is paired with the implied mb in
638          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
639          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
640          * owner.
641          */
642         smp_wmb();
643         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
644         /*
645          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
646          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
647          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
648          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
649          * the same @work.  E.g. consider this case:
650          *
651          *   CPU#0                         CPU#1
652          *   ----------------------------  --------------------------------
653          *
654          * 1  STORE event_indicated
655          * 2  queue_work_on() {
656          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
657          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
658          * 5                                 set_work_data() # clear bit
659          * 6                                 smp_mb()
660          * 7                               work->current_func() {
661          * 8                                  LOAD event_indicated
662          *                                 }
663          *
664          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
665          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
666          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
667          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
668          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
669          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
670          * before actual STORE.
671          */
672         smp_mb();
673 }
674
675 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
676 {
677         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
678         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
679 }
680
681 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
682 {
683         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
684
685         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
686                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
687         else
688                 return NULL;
689 }
690
691 /**
692  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
693  * @work: the work item of interest
694  *
695  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
696  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
697  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
698  *
699  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
700  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
701  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
702  * returned pool is and stays online.
703  *
704  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
705  */
706 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
707 {
708         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
709         int pool_id;
710
711         assert_rcu_or_pool_mutex();
712
713         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
714                 return ((struct pool_workqueue *)
715                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
716
717         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
718         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
719                 return NULL;
720
721         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
722 }
723
724 /**
725  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
726  * @work: the work item of interest
727  *
728  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
729  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
730  */
731 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
732 {
733         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
734
735         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
736                 return ((struct pool_workqueue *)
737                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
738
739         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
740 }
741
742 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
743 {
744         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
745
746         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
747         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
748 }
749
750 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
751 {
752         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
753
754         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
755 }
756
757 /*
758  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
759  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
760  * they're being called with pool->lock held.
761  */
762
763 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
764 {
765         return !atomic_read(&pool->nr_running);
766 }
767
768 /*
769  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
770  * running workers.
771  *
772  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
773  * function will always return %true for unbound pools as long as the
774  * worklist isn't empty.
775  */
776 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
777 {
778         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
779 }
780
781 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
782 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
783 {
784         return pool->nr_idle;
785 }
786
787 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
788 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
789 {
790         return !list_empty(&pool->worklist) &&
791                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
792 }
793
794 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
795 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
796 {
797         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
798 }
799
800 /* Do we have too many workers and should some go away? */
801 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
802 {
803         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
804         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
805         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
806
807         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
808 }
809
810 /*
811  * Wake up functions.
812  */
813
814 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
815 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
816 {
817         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
818                 return NULL;
819
820         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
821 }
822
823 /**
824  * wake_up_worker - wake up an idle worker
825  * @pool: worker pool to wake worker from
826  *
827  * Wake up the first idle worker of @pool.
828  *
829  * CONTEXT:
830  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
831  */
832 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
833 {
834         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
835
836         if (likely(worker))
837                 wake_up_process(worker->task);
838 }
839
840 /**
841  * wq_worker_running - a worker is running again
842  * @task: task waking up
843  *
844  * This function is called when a worker returns from schedule()
845  */
846 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
847 {
848         struct worker *worker = kthread_data(task);
849
850         if (!worker->sleeping)
851                 return;
852         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
853                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
854         worker->sleeping = 0;
855 }
856
857 /**
858  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
859  * @task: task going to sleep
860  *
861  * This function is called from schedule() when a busy worker is
862  * going to sleep. Preemption needs to be disabled to protect ->sleeping
863  * assignment.
864  */
865 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
866 {
867         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
868         struct worker_pool *pool;
869
870         /*
871          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
872          * workers, also reach here, let's not access anything before
873          * checking NOT_RUNNING.
874          */
875         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
876                 return;
877
878         pool = worker->pool;
879
880         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
881         if (worker->sleeping)
882                 return;
883
884         worker->sleeping = 1;
885         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
886
887         /*
888          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
889          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
890          * Please read comment there.
891          *
892          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
893          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
894          * disabled, which in turn means that none else could be
895          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
896          * lock is safe.
897          */
898         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
899             !list_empty(&pool->worklist)) {
900                 next = first_idle_worker(pool);
901                 if (next)
902                         wake_up_process(next->task);
903         }
904         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
905 }
906
907 /**
908  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
909  * @task: Task to retrieve last work function of.
910  *
911  * Determine the last function a worker executed. This is called from
912  * the scheduler to get a worker's last known identity.
913  *
914  * CONTEXT:
915  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
916  *
917  * This function is called during schedule() when a kworker is going
918  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
919  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
920  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
921  *
922  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
923  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
924  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
925  * is guaranteed to not be processing any works.
926  *
927  * Return:
928  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
929  * hasn't executed any work yet.
930  */
931 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
932 {
933         struct worker *worker = kthread_data(task);
934
935         return worker->last_func;
936 }
937
938 /**
939  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
940  * @worker: self
941  * @flags: flags to set
942  *
943  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
944  *
945  * CONTEXT:
946  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
947  */
948 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
949 {
950         struct worker_pool *pool = worker->pool;
951
952         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
953
954         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
955         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
956             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
957                 atomic_dec(&pool->nr_running);
958         }
959
960         worker->flags |= flags;
961 }
962
963 /**
964  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
965  * @worker: self
966  * @flags: flags to clear
967  *
968  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
969  *
970  * CONTEXT:
971  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
972  */
973 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
974 {
975         struct worker_pool *pool = worker->pool;
976         unsigned int oflags = worker->flags;
977
978         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
979
980         worker->flags &= ~flags;
981
982         /*
983          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
984          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
985          * of multiple flags, not a single flag.
986          */
987         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
988                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
989                         atomic_inc(&pool->nr_running);
990 }
991
992 /**
993  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
994  * @pool: pool of interest
995  * @work: work to find worker for
996  *
997  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
998  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
999  * to match, its current execution should match the address of @work and
1000  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1001  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1002  * being executed.
1003  *
1004  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1005  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1006  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1007  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1008  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1009  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1010  *
1011  * This function checks the work item address and work function to avoid
1012  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1013  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1014  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1015  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1016  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1017  *
1018  * CONTEXT:
1019  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1020  *
1021  * Return:
1022  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1023  * otherwise.
1024  */
1025 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1026                                                  struct work_struct *work)
1027 {
1028         struct worker *worker;
1029
1030         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1031                                (unsigned long)work)
1032                 if (worker->current_work == work &&
1033                     worker->current_func == work->func)
1034                         return worker;
1035
1036         return NULL;
1037 }
1038
1039 /**
1040  * move_linked_works - move linked works to a list
1041  * @work: start of series of works to be scheduled
1042  * @head: target list to append @work to
1043  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1044  *
1045  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1046  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1047  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1048  *
1049  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1050  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1051  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1052  *
1053  * CONTEXT:
1054  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1055  */
1056 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1057                               struct work_struct **nextp)
1058 {
1059         struct work_struct *n;
1060
1061         /*
1062          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1063          * use NULL for list head.
1064          */
1065         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1066                 list_move_tail(&work->entry, head);
1067                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1068                         break;
1069         }
1070
1071         /*
1072          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1073          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1074          * needs to be updated.
1075          */
1076         if (nextp)
1077                 *nextp = n;
1078 }
1079
1080 /**
1081  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1082  * @pwq: pool_workqueue to get
1083  *
1084  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1085  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1086  */
1087 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1088 {
1089         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1090         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1091         pwq->refcnt++;
1092 }
1093
1094 /**
1095  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1096  * @pwq: pool_workqueue to put
1097  *
1098  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1099  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1100  */
1101 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1102 {
1103         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1104         if (likely(--pwq->refcnt))
1105                 return;
1106         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1107                 return;
1108         /*
1109          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1110          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1111          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1112          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1113          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1114          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1115          */
1116         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1117 }
1118
1119 /**
1120  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1121  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1122  *
1123  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1124  */
1125 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1126 {
1127         if (pwq) {
1128                 /*
1129                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1130                  * following lock operations are safe.
1131                  */
1132                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1133                 put_pwq(pwq);
1134                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1135         }
1136 }
1137
1138 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1139 {
1140         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1141
1142         trace_workqueue_activate_work(work);
1143         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1144                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1145         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1146         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1147         pwq->nr_active++;
1148 }
1149
1150 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1151 {
1152         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1153                                                     struct work_struct, entry);
1154
1155         pwq_activate_delayed_work(work);
1156 }
1157
1158 /**
1159  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1160  * @pwq: pwq of interest
1161  * @color: color of work which left the queue
1162  *
1163  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1164  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1165  *
1166  * CONTEXT:
1167  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1168  */
1169 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1170 {
1171         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1172         if (color == WORK_NO_COLOR)
1173                 goto out_put;
1174
1175         pwq->nr_in_flight[color]--;
1176
1177         pwq->nr_active--;
1178         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1179                 /* one down, submit a delayed one */
1180                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1181                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1182         }
1183
1184         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1185         if (likely(pwq->flush_color != color))
1186                 goto out_put;
1187
1188         /* are there still in-flight works? */
1189         if (pwq->nr_in_flight[color])
1190                 goto out_put;
1191
1192         /* this pwq is done, clear flush_color */
1193         pwq->flush_color = -1;
1194
1195         /*
1196          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1197          * will handle the rest.
1198          */
1199         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1200                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1201 out_put:
1202         put_pwq(pwq);
1203 }
1204
1205 /**
1206  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1207  * @work: work item to steal
1208  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1209  * @flags: place to store irq state
1210  *
1211  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1212  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1213  *
1214  * Return:
1215  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1216  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1217  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1218  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1219  *              for arbitrarily long
1220  *
1221  * Note:
1222  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1223  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1224  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1225  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1226  *
1227  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1228  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1229  *
1230  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1231  */
1232 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1233                                unsigned long *flags)
1234 {
1235         struct worker_pool *pool;
1236         struct pool_workqueue *pwq;
1237
1238         local_irq_save(*flags);
1239
1240         /* try to steal the timer if it exists */
1241         if (is_dwork) {
1242                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1243
1244                 /*
1245                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1246                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1247                  * running on the local CPU.
1248                  */
1249                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1250                         return 1;
1251         }
1252
1253         /* try to claim PENDING the normal way */
1254         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1255                 return 0;
1256
1257         rcu_read_lock();
1258         /*
1259          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1260          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1261          */
1262         pool = get_work_pool(work);
1263         if (!pool)
1264                 goto fail;
1265
1266         raw_spin_lock(&pool->lock);
1267         /*
1268          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1269          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1270          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1271          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1272          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1273          * item is currently queued on that pool.
1274          */
1275         pwq = get_work_pwq(work);
1276         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1277                 debug_work_deactivate(work);
1278
1279                 /*
1280                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1281                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1282                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1283                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1284                  * item is activated before grabbing.
1285                  */
1286                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1287                         pwq_activate_delayed_work(work);
1288
1289                 list_del_init(&work->entry);
1290                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1291
1292                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1293                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1294
1295                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1296                 rcu_read_unlock();
1297                 return 1;
1298         }
1299         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1300 fail:
1301         rcu_read_unlock();
1302         local_irq_restore(*flags);
1303         if (work_is_canceling(work))
1304                 return -ENOENT;
1305         cpu_relax();
1306         return -EAGAIN;
1307 }
1308
1309 /**
1310  * insert_work - insert a work into a pool
1311  * @pwq: pwq @work belongs to
1312  * @work: work to insert
1313  * @head: insertion point
1314  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1315  *
1316  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1317  * work_struct flags.
1318  *
1319  * CONTEXT:
1320  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1321  */
1322 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1323                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1324 {
1325         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1326
1327         /* we own @work, set data and link */
1328         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1329         list_add_tail(&work->entry, head);
1330         get_pwq(pwq);
1331
1332         /*
1333          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1334          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1335          * around lazily while there are works to be processed.
1336          */
1337         smp_mb();
1338
1339         if (__need_more_worker(pool))
1340                 wake_up_worker(pool);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1345  * same workqueue.
1346  */
1347 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1348 {
1349         struct worker *worker;
1350
1351         worker = current_wq_worker();
1352         /*
1353          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1354          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1355          */
1356         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1361  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1362  * avoid perturbing sensitive tasks.
1363  */
1364 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1365 {
1366         static bool printed_dbg_warning;
1367         int new_cpu;
1368
1369         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1370                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1371                         return cpu;
1372         } else if (!printed_dbg_warning) {
1373                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1374                 printed_dbg_warning = true;
1375         }
1376
1377         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1378                 return cpu;
1379
1380         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1381         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1382         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1383                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1384                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1385                         return cpu;
1386         }
1387         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1388
1389         return new_cpu;
1390 }
1391
1392 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1393                          struct work_struct *work)
1394 {
1395         struct pool_workqueue *pwq;
1396         struct worker_pool *last_pool;
1397         struct list_head *worklist;
1398         unsigned int work_flags;
1399         unsigned int req_cpu = cpu;
1400
1401         /*
1402          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1403          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1404          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1405          * happen with IRQ disabled.
1406          */
1407         lockdep_assert_irqs_disabled();
1408
1409         debug_work_activate(work);
1410
1411         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1412         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1413             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1414                 return;
1415         rcu_read_lock();
1416 retry:
1417         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1418         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1419                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1420                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1421                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1422         } else {
1423                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1424                         cpu = raw_smp_processor_id();
1425                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1426         }
1427
1428         /*
1429          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1430          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1431          * pool to guarantee non-reentrancy.
1432          */
1433         last_pool = get_work_pool(work);
1434         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1435                 struct worker *worker;
1436
1437                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1438
1439                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1440
1441                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1442                         pwq = worker->current_pwq;
1443                 } else {
1444                         /* meh... not running there, queue here */
1445                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1446                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1447                 }
1448         } else {
1449                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1450         }
1451
1452         /*
1453          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1454          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1455          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1456          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1457          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1458          * make forward-progress.
1459          */
1460         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1461                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1462                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1463                         cpu_relax();
1464                         goto retry;
1465                 }
1466                 /* oops */
1467                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1468                           wq->name, cpu);
1469         }
1470
1471         /* pwq determined, queue */
1472         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1473
1474         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1475                 goto out;
1476
1477         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1478         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1479
1480         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1481                 trace_workqueue_activate_work(work);
1482                 pwq->nr_active++;
1483                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1484                 if (list_empty(worklist))
1485                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1486         } else {
1487                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1488                 worklist = &pwq->delayed_works;
1489         }
1490
1491         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1492
1493 out:
1494         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1495         rcu_read_unlock();
1496 }
1497
1498 /**
1499  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1500  * @cpu: CPU number to execute work on
1501  * @wq: workqueue to use
1502  * @work: work to queue
1503  *
1504  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1505  * can't go away.
1506  *
1507  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1508  */
1509 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1510                    struct work_struct *work)
1511 {
1512         bool ret = false;
1513         unsigned long flags;
1514
1515         local_irq_save(flags);
1516
1517         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1518                 __queue_work(cpu, wq, work);
1519                 ret = true;
1520         }
1521
1522         local_irq_restore(flags);
1523         return ret;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1526
1527 /**
1528  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1529  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1530  *
1531  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1532  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1533  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1534  * available CPU if we need to schedule this work.
1535  */
1536 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1537 {
1538         int cpu;
1539
1540         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1541         if (!wq_numa_enabled)
1542                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1543
1544         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1545         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1546                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1547
1548         /* Use local node/cpu if we are already there */
1549         cpu = raw_smp_processor_id();
1550         if (node == cpu_to_node(cpu))
1551                 return cpu;
1552
1553         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1554         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1555
1556         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1557         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1558 }
1559
1560 /**
1561  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1562  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1563  * @wq: workqueue to use
1564  * @work: work to queue
1565  *
1566  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1567  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1568  * NUMA node.
1569  *
1570  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1571  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1572  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1573  *
1574  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1575  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1576  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1577  *
1578  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1579  */
1580 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1581                      struct work_struct *work)
1582 {
1583         unsigned long flags;
1584         bool ret = false;
1585
1586         /*
1587          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1588          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1589          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1590          *
1591          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1592          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1593          * some round robin type logic.
1594          */
1595         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1596
1597         local_irq_save(flags);
1598
1599         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1600                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1601
1602                 __queue_work(cpu, wq, work);
1603                 ret = true;
1604         }
1605
1606         local_irq_restore(flags);
1607         return ret;
1608 }
1609 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1610
1611 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1612 {
1613         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1614
1615         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1616         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1619
1620 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1621                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1622 {
1623         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1624         struct work_struct *work = &dwork->work;
1625
1626         WARN_ON_ONCE(!wq);
1627         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1628         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1629         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1630
1631         /*
1632          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1633          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1634          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1635          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1636          */
1637         if (!delay) {
1638                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1639                 return;
1640         }
1641
1642         dwork->wq = wq;
1643         dwork->cpu = cpu;
1644         timer->expires = jiffies + delay;
1645
1646         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1647                 add_timer_on(timer, cpu);
1648         else
1649                 add_timer(timer);
1650 }
1651
1652 /**
1653  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1654  * @cpu: CPU number to execute work on
1655  * @wq: workqueue to use
1656  * @dwork: work to queue
1657  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1658  *
1659  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1660  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1661  * execution.
1662  */
1663 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1664                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1665 {
1666         struct work_struct *work = &dwork->work;
1667         bool ret = false;
1668         unsigned long flags;
1669
1670         /* read the comment in __queue_work() */
1671         local_irq_save(flags);
1672
1673         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1674                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1675                 ret = true;
1676         }
1677
1678         local_irq_restore(flags);
1679         return ret;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1682
1683 /**
1684  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1685  * @cpu: CPU number to execute work on
1686  * @wq: workqueue to use
1687  * @dwork: work to queue
1688  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1689  *
1690  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1691  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1692  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1693  * current state.
1694  *
1695  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1696  * pending and its timer was modified.
1697  *
1698  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1699  * See try_to_grab_pending() for details.
1700  */
1701 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1702                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1703 {
1704         unsigned long flags;
1705         int ret;
1706
1707         do {
1708                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1709         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1710
1711         if (likely(ret >= 0)) {
1712                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1713                 local_irq_restore(flags);
1714         }
1715
1716         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1717         return ret;
1718 }
1719 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1720
1721 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1722 {
1723         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1724
1725         /* read the comment in __queue_work() */
1726         local_irq_disable();
1727         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1728         local_irq_enable();
1729 }
1730
1731 /**
1732  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1733  * @wq: workqueue to use
1734  * @rwork: work to queue
1735  *
1736  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1737  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1738  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1739  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1740  */
1741 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1742 {
1743         struct work_struct *work = &rwork->work;
1744
1745         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1746                 rwork->wq = wq;
1747                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1748                 return true;
1749         }
1750
1751         return false;
1752 }
1753 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1754
1755 /**
1756  * worker_enter_idle - enter idle state
1757  * @worker: worker which is entering idle state
1758  *
1759  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1760  * necessary.
1761  *
1762  * LOCKING:
1763  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1764  */
1765 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1766 {
1767         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1768
1769         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1770             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1771                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1772                 return;
1773
1774         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1775         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1776         pool->nr_idle++;
1777         worker->last_active = jiffies;
1778
1779         /* idle_list is LIFO */
1780         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1781
1782         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1783                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1784
1785         /*
1786          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1787          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1788          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1789          * unbind is not in progress.
1790          */
1791         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1792                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1793                      atomic_read(&pool->nr_running));
1794 }
1795
1796 /**
1797  * worker_leave_idle - leave idle state
1798  * @worker: worker which is leaving idle state
1799  *
1800  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1801  *
1802  * LOCKING:
1803  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1804  */
1805 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1806 {
1807         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1808
1809         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1810                 return;
1811         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1812         pool->nr_idle--;
1813         list_del_init(&worker->entry);
1814 }
1815
1816 static struct worker *alloc_worker(int node)
1817 {
1818         struct worker *worker;
1819
1820         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1821         if (worker) {
1822                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1823                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1824                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1825                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1826                 worker->flags = WORKER_PREP;
1827         }
1828         return worker;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1833  * @worker: worker to be attached
1834  * @pool: the target pool
1835  *
1836  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1837  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1838  * cpu-[un]hotplugs.
1839  */
1840 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1841                                    struct worker_pool *pool)
1842 {
1843         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1844
1845         /*
1846          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1847          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1848          */
1849         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1850
1851         /*
1852          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1853          * stable across this function.  See the comments above the flag
1854          * definition for details.
1855          */
1856         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1857                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1858
1859         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1860         worker->pool = pool;
1861
1862         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1863 }
1864
1865 /**
1866  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1867  * @worker: worker which is attached to its pool
1868  *
1869  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1870  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1871  * other reference to the pool.
1872  */
1873 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1874 {
1875         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1876         struct completion *detach_completion = NULL;
1877
1878         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1879
1880         list_del(&worker->node);
1881         worker->pool = NULL;
1882
1883         if (list_empty(&pool->workers))
1884                 detach_completion = pool->detach_completion;
1885         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1886
1887         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1888         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1889
1890         if (detach_completion)
1891                 complete(detach_completion);
1892 }
1893
1894 /**
1895  * create_worker - create a new workqueue worker
1896  * @pool: pool the new worker will belong to
1897  *
1898  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1899  *
1900  * CONTEXT:
1901  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1902  *
1903  * Return:
1904  * Pointer to the newly created worker.
1905  */
1906 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1907 {
1908         struct worker *worker = NULL;
1909         int id = -1;
1910         char id_buf[16];
1911
1912         /* ID is needed to determine kthread name */
1913         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1914         if (id < 0)
1915                 goto fail;
1916
1917         worker = alloc_worker(pool->node);
1918         if (!worker)
1919                 goto fail;
1920
1921         worker->id = id;
1922
1923         if (pool->cpu >= 0)
1924                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1925                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1926         else
1927                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1928
1929         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1930                                               "kworker/%s", id_buf);
1931         if (IS_ERR(worker->task))
1932                 goto fail;
1933
1934         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1935         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1936
1937         /* successful, attach the worker to the pool */
1938         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1939
1940         /* start the newly created worker */
1941         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1942         worker->pool->nr_workers++;
1943         worker_enter_idle(worker);
1944         wake_up_process(worker->task);
1945         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1946
1947         return worker;
1948
1949 fail:
1950         if (id >= 0)
1951                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1952         kfree(worker);
1953         return NULL;
1954 }
1955
1956 /**
1957  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1958  * @worker: worker to be destroyed
1959  *
1960  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1961  * be idle.
1962  *
1963  * CONTEXT:
1964  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1965  */
1966 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1967 {
1968         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1969
1970         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1971
1972         /* sanity check frenzy */
1973         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1974             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1975             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1976                 return;
1977
1978         pool->nr_workers--;
1979         pool->nr_idle--;
1980
1981         list_del_init(&worker->entry);
1982         worker->flags |= WORKER_DIE;
1983         wake_up_process(worker->task);
1984 }
1985
1986 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1987 {
1988         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1989
1990         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1991
1992         while (too_many_workers(pool)) {
1993                 struct worker *worker;
1994                 unsigned long expires;
1995
1996                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1997                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1998                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1999
2000                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2001                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2002                         break;
2003                 }
2004
2005                 destroy_worker(worker);
2006         }
2007
2008         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2009 }
2010
2011 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2012 {
2013         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2014         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2015
2016         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2017
2018         if (!wq->rescuer)
2019                 return;
2020
2021         /* mayday mayday mayday */
2022         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2023                 /*
2024                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2025                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2026                  * rescuer is done with it.
2027                  */
2028                 get_pwq(pwq);
2029                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2030                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2031         }
2032 }
2033
2034 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2035 {
2036         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2037         struct work_struct *work;
2038
2039         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2040         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2041
2042         if (need_to_create_worker(pool)) {
2043                 /*
2044                  * We've been trying to create a new worker but
2045                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2046                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2047                  * rescuers.
2048                  */
2049                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2050                         send_mayday(work);
2051         }
2052
2053         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2054         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2055
2056         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2057 }
2058
2059 /**
2060  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2061  * @pool: pool to create a new worker for
2062  *
2063  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2064  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2065  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2066  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2067  * possible allocation deadlock.
2068  *
2069  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2070  * may_start_working() %true.
2071  *
2072  * LOCKING:
2073  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2074  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2075  * manager.
2076  */
2077 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2078 __releases(&pool->lock)
2079 __acquires(&pool->lock)
2080 {
2081 restart:
2082         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2083
2084         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2085         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2086
2087         while (true) {
2088                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2089                         break;
2090
2091                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2092
2093                 if (!need_to_create_worker(pool))
2094                         break;
2095         }
2096
2097         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2098         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2099         /*
2100          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2101          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2102          * already become busy.
2103          */
2104         if (need_to_create_worker(pool))
2105                 goto restart;
2106 }
2107
2108 /**
2109  * manage_workers - manage worker pool
2110  * @worker: self
2111  *
2112  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2113  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2114  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2115  *
2116  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2117  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2118  * and may_start_working() is true.
2119  *
2120  * CONTEXT:
2121  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2122  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2123  *
2124  * Return:
2125  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2126  * start processing works, %true if management function was performed and
2127  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2128  * no longer be true.
2129  */
2130 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2131 {
2132         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2133
2134         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2135                 return false;
2136
2137         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2138         pool->manager = worker;
2139
2140         maybe_create_worker(pool);
2141
2142         pool->manager = NULL;
2143         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2144         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2145         return true;
2146 }
2147
2148 /**
2149  * process_one_work - process single work
2150  * @worker: self
2151  * @work: work to process
2152  *
2153  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2154  * process a single work including synchronization against and
2155  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2156  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2157  * call this function to process a work.
2158  *
2159  * CONTEXT:
2160  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2161  */
2162 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2163 __releases(&pool->lock)
2164 __acquires(&pool->lock)
2165 {
2166         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2167         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2168         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2169         int work_color;
2170         struct worker *collision;
2171 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2172         /*
2173          * It is permissible to free the struct work_struct from
2174          * inside the function that is called from it, this we need to
2175          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2176          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2177          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2178          */
2179         struct lockdep_map lockdep_map;
2180
2181         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2182 #endif
2183         /* ensure we're on the correct CPU */
2184         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2185                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2186
2187         /*
2188          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2189          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2190          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2191          * currently executing one.
2192          */
2193         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2194         if (unlikely(collision)) {
2195                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2196                 return;
2197         }
2198
2199         /* claim and dequeue */
2200         debug_work_deactivate(work);
2201         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2202         worker->current_work = work;
2203         worker->current_func = work->func;
2204         worker->current_pwq = pwq;
2205         work_color = get_work_color(work);
2206
2207         /*
2208          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2209          * overridden through set_worker_desc().
2210          */
2211         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2212
2213         list_del_init(&work->entry);
2214
2215         /*
2216          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2217          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2218          * of concurrency management and the next code block will chain
2219          * execution of the pending work items.
2220          */
2221         if (unlikely(cpu_intensive))
2222                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2223
2224         /*
2225          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2226          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2227          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2228          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2229          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2230          */
2231         if (need_more_worker(pool))
2232                 wake_up_worker(pool);
2233
2234         /*
2235          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2236          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2237          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2238          * disabled.
2239          */
2240         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2241
2242         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2243
2244         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2245         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2246         /*
2247          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2248          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2249          *
2250          * However, that would result in:
2251          *
2252          *   A(W1)
2253          *   WFC(C)
2254          *              A(W1)
2255          *              C(C)
2256          *
2257          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2258          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2259          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2260          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2261          * these locks.
2262          *
2263          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2264          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2265          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2266          */
2267         lockdep_invariant_state(true);
2268         trace_workqueue_execute_start(work);
2269         worker->current_func(work);
2270         /*
2271          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2272          * point will only record its address.
2273          */
2274         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2275         lock_map_release(&lockdep_map);
2276         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2277
2278         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2279                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2280                        "     last function: %ps\n",
2281                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2282                        worker->current_func);
2283                 debug_show_held_locks(current);
2284                 dump_stack();
2285         }
2286
2287         /*
2288          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2289          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2290          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2291          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2292          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2293          * the same condition doesn't freeze RCU.
2294          */
2295         cond_resched();
2296
2297         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2298
2299         /* clear cpu intensive status */
2300         if (unlikely(cpu_intensive))
2301                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2302
2303         /* tag the worker for identification in schedule() */
2304         worker->last_func = worker->current_func;
2305
2306         /* we're done with it, release */
2307         hash_del(&worker->hentry);
2308         worker->current_work = NULL;
2309         worker->current_func = NULL;
2310         worker->current_pwq = NULL;
2311         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2312 }
2313
2314 /**
2315  * process_scheduled_works - process scheduled works
2316  * @worker: self
2317  *
2318  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2319  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2320  * fetches a work from the top and executes it.
2321  *
2322  * CONTEXT:
2323  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2324  * multiple times.
2325  */
2326 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2327 {
2328         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2329                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2330                                                 struct work_struct, entry);
2331                 process_one_work(worker, work);
2332         }
2333 }
2334
2335 static void set_pf_worker(bool val)
2336 {
2337         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2338         if (val)
2339                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2340         else
2341                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2342         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2343 }
2344
2345 /**
2346  * worker_thread - the worker thread function
2347  * @__worker: self
2348  *
2349  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2350  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2351  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2352  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2353  * will be explained in rescuer_thread().
2354  *
2355  * Return: 0
2356  */
2357 static int worker_thread(void *__worker)
2358 {
2359         struct worker *worker = __worker;
2360         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2361
2362         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2363         set_pf_worker(true);
2364 woke_up:
2365         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2366
2367         /* am I supposed to die? */
2368         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2369                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2370                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2371                 set_pf_worker(false);
2372
2373                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2374                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2375                 worker_detach_from_pool(worker);
2376                 kfree(worker);
2377                 return 0;
2378         }
2379
2380         worker_leave_idle(worker);
2381 recheck:
2382         /* no more worker necessary? */
2383         if (!need_more_worker(pool))
2384                 goto sleep;
2385
2386         /* do we need to manage? */
2387         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2388                 goto recheck;
2389
2390         /*
2391          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2392          * preparing to process a work or actually processing it.
2393          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2394          */
2395         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2396
2397         /*
2398          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2399          * worker or that someone else has already assumed the manager
2400          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2401          * management if applicable and concurrency management is restored
2402          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2403          */
2404         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2405
2406         do {
2407                 struct work_struct *work =
2408                         list_first_entry(&pool->worklist,
2409                                          struct work_struct, entry);
2410
2411                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2412
2413                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2414                         /* optimization path, not strictly necessary */
2415                         process_one_work(worker, work);
2416                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2417                                 process_scheduled_works(worker);
2418                 } else {
2419                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2420                         process_scheduled_works(worker);
2421                 }
2422         } while (keep_working(pool));
2423
2424         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2425 sleep:
2426         /*
2427          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2428          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2429          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2430          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2431          * event.
2432          */
2433         worker_enter_idle(worker);
2434         __set_current_state(TASK_IDLE);
2435         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2436         schedule();
2437         goto woke_up;
2438 }
2439
2440 /**
2441  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2442  * @__rescuer: self
2443  *
2444  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2445  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2446  *
2447  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2448  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2449  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2450  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2451  * the problem rescuer solves.
2452  *
2453  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2454  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2455  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2456  *
2457  * This should happen rarely.
2458  *
2459  * Return: 0
2460  */
2461 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2462 {
2463         struct worker *rescuer = __rescuer;
2464         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2465         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2466         bool should_stop;
2467
2468         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2469
2470         /*
2471          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2472          * doesn't participate in concurrency management.
2473          */
2474         set_pf_worker(true);
2475 repeat:
2476         set_current_state(TASK_IDLE);
2477
2478         /*
2479          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2480          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2481          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2482          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2483          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2484          * list is always empty on exit.
2485          */
2486         should_stop = kthread_should_stop();
2487
2488         /* see whether any pwq is asking for help */
2489         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2490
2491         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2492                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2493                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2494                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2495                 struct work_struct *work, *n;
2496                 bool first = true;
2497
2498                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2499                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2500
2501                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2502
2503                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2504
2505                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2506
2507                 /*
2508                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2509                  * process'em.
2510                  */
2511                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2512                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2513                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2514                                 if (first)
2515                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2516                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2517                         }
2518                         first = false;
2519                 }
2520
2521                 if (!list_empty(scheduled)) {
2522                         process_scheduled_works(rescuer);
2523
2524                         /*
2525                          * The above execution of rescued work items could
2526                          * have created more to rescue through
2527                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2528                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2529                          * that such back-to-back work items, which may be
2530                          * being used to relieve memory pressure, don't
2531                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2532                          */
2533                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2534                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2535                                 /*
2536                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2537                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2538                                  */
2539                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2540                                         get_pwq(pwq);
2541                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2542                                 }
2543                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2544                         }
2545                 }
2546
2547                 /*
2548                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2549                  * go away while we're still attached to it.
2550                  */
2551                 put_pwq(pwq);
2552
2553                 /*
2554                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2555                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2556                  * and stalling the execution.
2557                  */
2558                 if (need_more_worker(pool))
2559                         wake_up_worker(pool);
2560
2561                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2562
2563                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2564
2565                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2566         }
2567
2568         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2569
2570         if (should_stop) {
2571                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2572                 set_pf_worker(false);
2573                 return 0;
2574         }
2575
2576         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2577         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2578         schedule();
2579         goto repeat;
2580 }
2581
2582 /**
2583  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2584  * @target_wq: workqueue being flushed
2585  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2586  *
2587  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2588  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2589  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2590  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2591  * a deadlock.
2592  */
2593 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2594                                    struct work_struct *target_work)
2595 {
2596         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2597         struct worker *worker;
2598
2599         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2600                 return;
2601
2602         worker = current_wq_worker();
2603
2604         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2605                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2606                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2607         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2608                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2609                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2610                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2611                   target_wq->name, target_func);
2612 }
2613
2614 struct wq_barrier {
2615         struct work_struct      work;
2616         struct completion       done;
2617         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2618 };
2619
2620 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2621 {
2622         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2623         complete(&barr->done);
2624 }
2625
2626 /**
2627  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2628  * @pwq: pwq to insert barrier into
2629  * @barr: wq_barrier to insert
2630  * @target: target work to attach @barr to
2631  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2632  *
2633  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2634  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2635  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2636  * cpu.
2637  *
2638  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2639  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2640  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2641  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2642  * after a work with LINKED flag set.
2643  *
2644  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2645  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2646  *
2647  * CONTEXT:
2648  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2649  */
2650 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2651                               struct wq_barrier *barr,
2652                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2653 {
2654         struct list_head *head;
2655         unsigned int linked = 0;
2656
2657         /*
2658          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2659          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2660          * checks and call back into the fixup functions where we
2661          * might deadlock.
2662          */
2663         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2664         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2665
2666         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2667
2668         barr->task = current;
2669
2670         /*
2671          * If @target is currently being executed, schedule the
2672          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2673          */
2674         if (worker)
2675                 head = worker->scheduled.next;
2676         else {
2677                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2678
2679                 head = target->entry.next;
2680                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2681                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2682                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2683         }
2684
2685         debug_work_activate(&barr->work);
2686         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2687                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2688 }
2689
2690 /**
2691  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2692  * @wq: workqueue being flushed
2693  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2694  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2695  *
2696  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2697  *
2698  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2699  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2700  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2701  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2702  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2703  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2704  *
2705  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2706  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2707  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2708  * is returned.
2709  *
2710  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2711  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2712  * advanced to @work_color.
2713  *
2714  * CONTEXT:
2715  * mutex_lock(wq->mutex).
2716  *
2717  * Return:
2718  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2719  * otherwise.
2720  */
2721 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2722                                       int flush_color, int work_color)
2723 {
2724         bool wait = false;
2725         struct pool_workqueue *pwq;
2726
2727         if (flush_color >= 0) {
2728                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2729                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2730         }
2731
2732         for_each_pwq(pwq, wq) {
2733                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2734
2735                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2736
2737                 if (flush_color >= 0) {
2738                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2739
2740                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2741                                 pwq->flush_color = flush_color;
2742                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2743                                 wait = true;
2744                         }
2745                 }
2746
2747                 if (work_color >= 0) {
2748                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2749                         pwq->work_color = work_color;
2750                 }
2751
2752                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2753         }
2754
2755         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2756                 complete(&wq->first_flusher->done);
2757
2758         return wait;
2759 }
2760
2761 /**
2762  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2763  * @wq: workqueue to flush
2764  *
2765  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2766  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2767  */
2768 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2769 {
2770         struct wq_flusher this_flusher = {
2771                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2772                 .flush_color = -1,
2773                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2774         };
2775         int next_color;
2776
2777         if (WARN_ON(!wq_online))
2778                 return;
2779
2780         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2781         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2782
2783         mutex_lock(&wq->mutex);
2784
2785         /*
2786          * Start-to-wait phase
2787          */
2788         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2789
2790         if (next_color != wq->flush_color) {
2791                 /*
2792                  * Color space is not full.  The current work_color
2793                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2794                  * by one.
2795                  */
2796                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2797                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2798                 wq->work_color = next_color;
2799
2800                 if (!wq->first_flusher) {
2801                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2802                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2803
2804                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2805
2806                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2807                                                        wq->work_color)) {
2808                                 /* nothing to flush, done */
2809                                 wq->flush_color = next_color;
2810                                 wq->first_flusher = NULL;
2811                                 goto out_unlock;
2812                         }
2813                 } else {
2814                         /* wait in queue */
2815                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2816                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2817                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2818                 }
2819         } else {
2820                 /*
2821                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2822                  * The next flush completion will assign us
2823                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2824                  */
2825                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2826         }
2827
2828         check_flush_dependency(wq, NULL);
2829
2830         mutex_unlock(&wq->mutex);
2831
2832         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2833
2834         /*
2835          * Wake-up-and-cascade phase
2836          *
2837          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2838          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2839          */
2840         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2841                 return;
2842
2843         mutex_lock(&wq->mutex);
2844
2845         /* we might have raced, check again with mutex held */
2846         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2847                 goto out_unlock;
2848
2849         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2850
2851         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2852         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2853
2854         while (true) {
2855                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2856
2857                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2858                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2859                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2860                                 break;
2861                         list_del_init(&next->list);
2862                         complete(&next->done);
2863                 }
2864
2865                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2866                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2867
2868                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2869                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2870
2871                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2872                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2873                         /*
2874                          * Assign the same color to all overflowed
2875                          * flushers, advance work_color and append to
2876                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2877                          * phase for these overflowed flushers.
2878                          */
2879                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2880                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2881
2882                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2883
2884                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2885                                               &wq->flusher_queue);
2886                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2887                 }
2888
2889                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2890                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2891                         break;
2892                 }
2893
2894                 /*
2895                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2896                  * the new first flusher and arm pwqs.
2897                  */
2898                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2899                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2900
2901                 list_del_init(&next->list);
2902                 wq->first_flusher = next;
2903
2904                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2905                         break;
2906
2907                 /*
2908                  * Meh... this color is already done, clear first
2909                  * flusher and repeat cascading.
2910                  */
2911                 wq->first_flusher = NULL;
2912         }
2913
2914 out_unlock:
2915         mutex_unlock(&wq->mutex);
2916 }
2917 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2918
2919 /**
2920  * drain_workqueue - drain a workqueue
2921  * @wq: workqueue to drain
2922  *
2923  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2924  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2925  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2926  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2927  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2928  * takes too long.
2929  */
2930 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2931 {
2932         unsigned int flush_cnt = 0;
2933         struct pool_workqueue *pwq;
2934
2935         /*
2936          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2937          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2938          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2939          */
2940         mutex_lock(&wq->mutex);
2941         if (!wq->nr_drainers++)
2942                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2943         mutex_unlock(&wq->mutex);
2944 reflush:
2945         flush_workqueue(wq);
2946
2947         mutex_lock(&wq->mutex);
2948
2949         for_each_pwq(pwq, wq) {
2950                 bool drained;
2951
2952                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2953                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2954                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2955
2956                 if (drained)
2957                         continue;
2958
2959                 if (++flush_cnt == 10 ||
2960                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2961                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2962                                 wq->name, flush_cnt);
2963
2964                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2965                 goto reflush;
2966         }
2967
2968         if (!--wq->nr_drainers)
2969                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2970         mutex_unlock(&wq->mutex);
2971 }
2972 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2973
2974 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2975                              bool from_cancel)
2976 {
2977         struct worker *worker = NULL;
2978         struct worker_pool *pool;
2979         struct pool_workqueue *pwq;
2980
2981         might_sleep();
2982
2983         rcu_read_lock();
2984         pool = get_work_pool(work);
2985         if (!pool) {
2986                 rcu_read_unlock();
2987                 return false;
2988         }
2989
2990         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2991         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2992         pwq = get_work_pwq(work);
2993         if (pwq) {
2994                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2995                         goto already_gone;
2996         } else {
2997                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2998                 if (!worker)
2999                         goto already_gone;
3000                 pwq = worker->current_pwq;
3001         }
3002
3003         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3004
3005         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3006         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3007
3008         /*
3009          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3010          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3011          *
3012          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3013          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3014          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3015          * forward progress.
3016          */
3017         if (!from_cancel &&
3018             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3019                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3020                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3021         }
3022         rcu_read_unlock();
3023         return true;
3024 already_gone:
3025         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3026         rcu_read_unlock();
3027         return false;
3028 }
3029
3030 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3031 {
3032         struct wq_barrier barr;
3033
3034         if (WARN_ON(!wq_online))
3035                 return false;
3036
3037         if (WARN_ON(!work->func))
3038                 return false;
3039
3040         if (!from_cancel) {
3041                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3042                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3043         }
3044
3045         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3046                 wait_for_completion(&barr.done);
3047                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3048                 return true;
3049         } else {
3050                 return false;
3051         }
3052 }
3053
3054 /**
3055  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3056  * @work: the work to flush
3057  *
3058  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3059  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3060  *
3061  * Return:
3062  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3063  * %false if it was already idle.
3064  */
3065 bool flush_work(struct work_struct *work)
3066 {
3067         return __flush_work(work, false);
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3070
3071 struct cwt_wait {
3072         wait_queue_entry_t              wait;
3073         struct work_struct      *work;
3074 };
3075
3076 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3077 {
3078         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3079
3080         if (cwait->work != key)
3081                 return 0;
3082         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3083 }
3084
3085 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3086 {
3087         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3088         unsigned long flags;
3089         int ret;
3090
3091         do {
3092                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3093                 /*
3094                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3095                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3096                  * because we may get scheduled between @work's completion
3097                  * and the other canceling task resuming and clearing
3098                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3099                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3100                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3101                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3102                  * we're hogging the CPU.
3103                  *
3104                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3105                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3106                  * wake function which matches @work along with exclusive
3107                  * wait and wakeup.
3108                  */
3109                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3110                         struct cwt_wait cwait;
3111
3112                         init_wait(&cwait.wait);
3113                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3114                         cwait.work = work;
3115
3116                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3117                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3118                         if (work_is_canceling(work))
3119                                 schedule();
3120                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3121                 }
3122         } while (unlikely(ret < 0));
3123
3124         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3125         mark_work_canceling(work);
3126         local_irq_restore(flags);
3127
3128         /*
3129          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3130          * isn't executing.
3131          */
3132         if (wq_online)
3133                 __flush_work(work, true);
3134
3135         clear_work_data(work);
3136
3137         /*
3138          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3139          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3140          * visible there.
3141          */
3142         smp_mb();
3143         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3144                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3145
3146         return ret;
3147 }
3148
3149 /**
3150  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3151  * @work: the work to cancel
3152  *
3153  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3154  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3155  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3156  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3157  *
3158  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3159  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3160  *
3161  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3162  * queued can't be destroyed before this function returns.
3163  *
3164  * Return:
3165  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3166  */
3167 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3168 {
3169         return __cancel_work_timer(work, false);
3170 }
3171 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3172
3173 /**
3174  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3175  * @dwork: the delayed work to flush
3176  *
3177  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3178  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3179  * considers the last queueing instance of @dwork.
3180  *
3181  * Return:
3182  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3183  * %false if it was already idle.
3184  */
3185 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3186 {
3187         local_irq_disable();
3188         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3189                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3190         local_irq_enable();
3191         return flush_work(&dwork->work);
3192 }
3193 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3194
3195 /**
3196  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3197  * @rwork: the rcu work to flush
3198  *
3199  * Return:
3200  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3201  * %false if it was already idle.
3202  */
3203 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3204 {
3205         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3206                 rcu_barrier();
3207                 flush_work(&rwork->work);
3208                 return true;
3209         } else {
3210                 return flush_work(&rwork->work);
3211         }
3212 }
3213 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3214
3215 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3216 {
3217         unsigned long flags;
3218         int ret;
3219
3220         do {
3221                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3222         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3223
3224         if (unlikely(ret < 0))
3225                 return false;
3226
3227         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3228         local_irq_restore(flags);
3229         return ret;
3230 }
3231
3232 /**
3233  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3234  * @dwork: delayed_work to cancel
3235  *
3236  * Kill off a pending delayed_work.
3237  *
3238  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3239  * pending.
3240  *
3241  * Note:
3242  * The work callback function may still be running on return, unless
3243  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3244  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3245  *
3246  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3247  */
3248 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3249 {
3250         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3253
3254 /**
3255  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3256  * @dwork: the delayed work cancel
3257  *
3258  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3259  *
3260  * Return:
3261  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3262  */
3263 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3264 {
3265         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3266 }
3267 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3268
3269 /**
3270  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3271  * @func: the function to call
3272  *
3273  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3274  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3275  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3276  *
3277  * Return:
3278  * 0 on success, -errno on failure.
3279  */
3280 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3281 {
3282         int cpu;
3283         struct work_struct __percpu *works;
3284
3285         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3286         if (!works)
3287                 return -ENOMEM;
3288
3289         get_online_cpus();
3290
3291         for_each_online_cpu(cpu) {
3292                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3293
3294                 INIT_WORK(work, func);
3295                 schedule_work_on(cpu, work);
3296         }
3297
3298         for_each_online_cpu(cpu)
3299                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3300
3301         put_online_cpus();
3302         free_percpu(works);
3303         return 0;
3304 }
3305
3306 /**
3307  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3308  * @fn:         the function to execute
3309  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3310  *              be available when the work executes)
3311  *
3312  * Executes the function immediately if process context is available,
3313  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3314  *
3315  * Return:      0 - function was executed
3316  *              1 - function was scheduled for execution
3317  */
3318 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3319 {
3320         if (!in_interrupt()) {
3321                 fn(&ew->work);
3322                 return 0;
3323         }
3324
3325         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3326         schedule_work(&ew->work);
3327
3328         return 1;
3329 }
3330 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3331
3332 /**
3333  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3334  * @attrs: workqueue_attrs to free
3335  *
3336  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3337  */
3338 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3339 {
3340         if (attrs) {
3341                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3342                 kfree(attrs);
3343         }
3344 }
3345
3346 /**
3347  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3348  *
3349  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3350  * return it.
3351  *
3352  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3353  */
3354 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3355 {
3356         struct workqueue_attrs *attrs;
3357
3358         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3359         if (!attrs)
3360                 goto fail;
3361         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3362                 goto fail;
3363
3364         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3365         return attrs;
3366 fail:
3367         free_workqueue_attrs(attrs);
3368         return NULL;
3369 }
3370
3371 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3372                                  const struct workqueue_attrs *from)
3373 {
3374         to->nice = from->nice;
3375         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3376         /*
3377          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3378          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3379          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3380          */
3381         to->no_numa = from->no_numa;
3382 }
3383
3384 /* hash value of the content of @attr */
3385 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3386 {
3387         u32 hash = 0;
3388
3389         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3390         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3391                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3392         return hash;
3393 }
3394
3395 /* content equality test */
3396 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3397                           const struct workqueue_attrs *b)
3398 {
3399         if (a->nice != b->nice)
3400                 return false;
3401         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3402                 return false;
3403         return true;
3404 }
3405
3406 /**
3407  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3408  * @pool: worker_pool to initialize
3409  *
3410  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3411  *
3412  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3413  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3414  * on @pool safely to release it.
3415  */
3416 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3417 {
3418         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3419         pool->id = -1;
3420         pool->cpu = -1;
3421         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3422         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3423         pool->watchdog_ts = jiffies;
3424         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3425         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3426         hash_init(pool->busy_hash);
3427
3428         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3429
3430         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3431
3432         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3433
3434         ida_init(&pool->worker_ida);
3435         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3436         pool->refcnt = 1;
3437
3438         /* shouldn't fail above this point */
3439         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3440         if (!pool->attrs)
3441                 return -ENOMEM;
3442         return 0;
3443 }
3444
3445 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3446 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3447 {
3448         char *lock_name;
3449
3450         lockdep_register_key(&wq->key);
3451         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3452         if (!lock_name)
3453                 lock_name = wq->name;
3454
3455         wq->lock_name = lock_name;
3456         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3457 }
3458
3459 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3460 {
3461         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3462 }
3463
3464 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3465 {
3466         if (wq->lock_name != wq->name)
3467                 kfree(wq->lock_name);
3468 }
3469 #else
3470 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3471 {
3472 }
3473
3474 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3475 {
3476 }
3477
3478 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3479 {
3480 }
3481 #endif
3482
3483 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3484 {
3485         struct workqueue_struct *wq =
3486                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3487
3488         wq_free_lockdep(wq);
3489
3490         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3491                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3492         else
3493                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3494
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 /* This returns with the lock held on success (pool manager is inactive). */
3508 static bool wq_manager_inactive(struct worker_pool *pool)
3509 {
3510         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3511
3512         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE) {
3513                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3514                 return false;
3515         }
3516         return true;
3517 }
3518
3519 /**
3520  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3521  * @pool: worker_pool to put
3522  *
3523  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3524  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3525  * and this function should be able to release pools which went through,
3526  * successfully or not, init_worker_pool().
3527  *
3528  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3529  */
3530 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3531 {
3532         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3533         struct worker *worker;
3534
3535         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3536
3537         if (--pool->refcnt)
3538                 return;
3539
3540         /* sanity checks */
3541         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3542             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3543                 return;
3544
3545         /* release id and unhash */
3546         if (pool->id >= 0)
3547                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3548         hash_del(&pool->hash_node);
3549
3550         /*
3551          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3552          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3553          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3554          * Because of how wq_manager_inactive() works, we will hold the
3555          * spinlock after a successful wait.
3556          */
3557         rcuwait_wait_event(&manager_wait, wq_manager_inactive(pool),
3558                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3559         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3560
3561         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3562                 destroy_worker(worker);
3563         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3564         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3565
3566         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3567         if (!list_empty(&pool->workers))
3568                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3569         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3570
3571         if (pool->detach_completion)
3572                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3573
3574         /* shut down the timers */
3575         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3576         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3577
3578         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3579         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3580 }
3581
3582 /**
3583  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3584  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3585  *
3586  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3587  * reference count and return it.  If there already is a matching
3588  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3589  * create a new one.
3590  *
3591  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3592  *
3593  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3594  * On failure, %NULL.
3595  */
3596 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3597 {
3598         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3599         struct worker_pool *pool;
3600         int node;
3601         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3602
3603         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3604
3605         /* do we already have a matching pool? */
3606         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3607                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3608                         pool->refcnt++;
3609                         return pool;
3610                 }
3611         }
3612
3613         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3614         if (wq_numa_enabled) {
3615                 for_each_node(node) {
3616                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3617                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3618                                 target_node = node;
3619                                 break;
3620                         }
3621                 }
3622         }
3623
3624         /* nope, create a new one */
3625         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3626         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3627                 goto fail;
3628
3629         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3630         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3631         pool->node = target_node;
3632
3633         /*
3634          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3635          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3636          */
3637         pool->attrs->no_numa = false;
3638
3639         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3640                 goto fail;
3641
3642         /* create and start the initial worker */
3643         if (wq_online && !create_worker(pool))
3644                 goto fail;
3645
3646         /* install */
3647         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3648
3649         return pool;
3650 fail:
3651         if (pool)
3652                 put_unbound_pool(pool);
3653         return NULL;
3654 }
3655
3656 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3657 {
3658         kmem_cache_free(pwq_cache,
3659                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3660 }
3661
3662 /*
3663  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3664  * and needs to be destroyed.
3665  */
3666 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3667 {
3668         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3669                                                   unbound_release_work);
3670         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3671         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3672         bool is_last;
3673
3674         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3675                 return;
3676
3677         mutex_lock(&wq->mutex);
3678         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3679         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3680         mutex_unlock(&wq->mutex);
3681
3682         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3683         put_unbound_pool(pool);
3684         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3685
3686         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3687
3688         /*
3689          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3690          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3691          */
3692         if (is_last) {
3693                 wq_unregister_lockdep(wq);
3694                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3695         }
3696 }
3697
3698 /**
3699  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3700  * @pwq: target pool_workqueue
3701  *
3702  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3703  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3704  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3705  */
3706 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3707 {
3708         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3709         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3710         unsigned long flags;
3711
3712         /* for @wq->saved_max_active */
3713         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3714
3715         /* fast exit for non-freezable wqs */
3716         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3717                 return;
3718
3719         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3720         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3721
3722         /*
3723          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3724          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3725          * is updated and visible.
3726          */
3727         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3728                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3729
3730                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3731                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3732                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3733
3734                 /*
3735                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3736                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3737                  */
3738                 wake_up_worker(pwq->pool);
3739         } else {
3740                 pwq->max_active = 0;
3741         }
3742
3743         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3744 }
3745
3746 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3747 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3748                      struct worker_pool *pool)
3749 {
3750         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3751
3752         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3753
3754         pwq->pool = pool;
3755         pwq->wq = wq;
3756         pwq->flush_color = -1;
3757         pwq->refcnt = 1;
3758         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3759         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3760         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3761         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3762 }
3763
3764 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3765 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3766 {
3767         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3768
3769         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3770
3771         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3772         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3773                 return;
3774
3775         /* set the matching work_color */
3776         pwq->work_color = wq->work_color;
3777
3778         /* sync max_active to the current setting */
3779         pwq_adjust_max_active(pwq);
3780
3781         /* link in @pwq */
3782         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3783 }
3784
3785 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3786 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3787                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3788 {
3789         struct worker_pool *pool;
3790         struct pool_workqueue *pwq;
3791
3792         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3793
3794         pool = get_unbound_pool(attrs);
3795         if (!pool)
3796                 return NULL;
3797
3798         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3799         if (!pwq) {
3800                 put_unbound_pool(pool);
3801                 return NULL;
3802         }
3803
3804         init_pwq(pwq, wq, pool);
3805         return pwq;
3806 }
3807
3808 /**
3809  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3810  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3811  * @node: the target NUMA node
3812  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3813  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3814  *
3815  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3816  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3817  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3818  *
3819  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3820  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3821  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3822  * @attrs->cpumask.
3823  *
3824  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3825  * stable.
3826  *
3827  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3828  * %false if equal.
3829  */
3830 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3831                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3832 {
3833         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3834                 goto use_dfl;
3835
3836         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3837         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3838         if (cpu_going_down >= 0)
3839                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3840
3841         if (cpumask_empty(cpumask))
3842                 goto use_dfl;
3843
3844         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3845         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3846
3847         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3848                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3849                                 "possible intersect\n");
3850                 return false;
3851         }
3852
3853         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3854
3855 use_dfl:
3856         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3857         return false;
3858 }
3859
3860 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3861 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3862                                                    int node,
3863                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3864 {
3865         struct pool_workqueue *old_pwq;
3866
3867         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3868         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3869
3870         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3871         link_pwq(pwq);
3872
3873         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3874         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3875         return old_pwq;
3876 }
3877
3878 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3879 struct apply_wqattrs_ctx {
3880         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3881         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3882         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3883         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3884         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3885 };
3886
3887 /* free the resources after success or abort */
3888 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3889 {
3890         if (ctx) {
3891                 int node;
3892
3893                 for_each_node(node)
3894                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3895                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3896
3897                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3898
3899                 kfree(ctx);
3900         }
3901 }
3902
3903 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3904 static struct apply_wqattrs_ctx *
3905 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3906                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3907 {
3908         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3909         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3910         int node;
3911
3912         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3913
3914         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3915
3916         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3917         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3918         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3919                 goto out_free;
3920
3921         /*
3922          * Calculate the attrs of the default pwq.
3923          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3924          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3925          */
3926         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3927         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3928         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3929                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3930
3931         /*
3932          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3933          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3934          * pools.
3935          */
3936         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3937
3938         /*
3939          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3940          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3941          * it even if we don't use it immediately.
3942          */
3943         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3944         if (!ctx->dfl_pwq)
3945                 goto out_free;
3946
3947         for_each_node(node) {
3948                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3949                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3950                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3951                                 goto out_free;
3952                 } else {
3953                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3954                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3955                 }
3956         }
3957
3958         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3959         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3960         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3961         ctx->attrs = new_attrs;
3962
3963         ctx->wq = wq;
3964         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3965         return ctx;
3966
3967 out_free:
3968         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3969         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3970         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3971         return NULL;
3972 }
3973
3974 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3975 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3976 {
3977         int node;
3978
3979         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3980         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3981
3982         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3983
3984         /* save the previous pwq and install the new one */
3985         for_each_node(node)
3986                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3987                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3988
3989         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3990         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3991         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3992
3993         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3994 }
3995
3996 static void apply_wqattrs_lock(void)
3997 {
3998         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3999         get_online_cpus();
4000         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4001 }
4002
4003 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4004 {
4005         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4006         put_online_cpus();
4007 }
4008
4009 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4010                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4011 {
4012         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4013
4014         /* only unbound workqueues can change attributes */
4015         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4016                 return -EINVAL;
4017
4018         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4019         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4020                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4021                         return -EINVAL;
4022
4023                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4024         }
4025
4026         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4027         if (!ctx)
4028                 return -ENOMEM;
4029
4030         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4031         apply_wqattrs_commit(ctx);
4032         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4033
4034         return 0;
4035 }
4036
4037 /**
4038  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4039  * @wq: the target workqueue
4040  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4041  *
4042  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4043  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4044  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4045  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4046  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4047  * back-to-back will stay on its current pwq.
4048  *
4049  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4050  *
4051  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4052  *
4053  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4054  */
4055 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4056                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4057 {
4058         int ret;
4059
4060         lockdep_assert_cpus_held();
4061
4062         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4063         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4064         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4065
4066         return ret;
4067 }
4068
4069 /**
4070  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4071  * @wq: the target workqueue
4072  * @cpu: the CPU coming up or going down
4073  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4074  *
4075  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4076  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4077  * @wq accordingly.
4078  *
4079  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4080  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4081  * correct.
4082  *
4083  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4084  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4085  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4086  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4087  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4088  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4089  * CPU_DOWN_PREPARE.
4090  */
4091 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4092                                    bool online)
4093 {
4094         int node = cpu_to_node(cpu);
4095         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4096         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4097         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4098         cpumask_t *cpumask;
4099
4100         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4101
4102         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4103             wq->unbound_attrs->no_numa)
4104                 return;
4105
4106         /*
4107          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4108          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4109          * CPU hotplug exclusion.
4110          */
4111         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4112         cpumask = target_attrs->cpumask;
4113
4114         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4115         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4116
4117         /*
4118          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4119          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4120          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4121          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4122          */
4123         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4124                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4125                         return;
4126         } else {
4127                 goto use_dfl_pwq;
4128         }
4129
4130         /* create a new pwq */
4131         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4132         if (!pwq) {
4133                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4134                         wq->name);
4135                 goto use_dfl_pwq;
4136         }
4137
4138         /* Install the new pwq. */
4139         mutex_lock(&wq->mutex);
4140         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4141         goto out_unlock;
4142
4143 use_dfl_pwq:
4144         mutex_lock(&wq->mutex);
4145         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4146         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4147         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4148         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4149 out_unlock:
4150         mutex_unlock(&wq->mutex);
4151         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4152 }
4153
4154 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4155 {
4156         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4157         int cpu, ret;
4158
4159         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4160                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4161                 if (!wq->cpu_pwqs)
4162                         return -ENOMEM;
4163
4164                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4165                         struct pool_workqueue *pwq =
4166                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4167                         struct worker_pool *cpu_pools =
4168                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4169
4170                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4171
4172                         mutex_lock(&wq->mutex);
4173                         link_pwq(pwq);
4174                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4175                 }
4176                 return 0;
4177         }
4178
4179         get_online_cpus();
4180         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4181                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4182                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4183                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4184                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4185                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4186         } else {
4187                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4188         }
4189         put_online_cpus();
4190
4191         return ret;
4192 }
4193
4194 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4195                                const char *name)
4196 {
4197         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4198
4199         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4200                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4201                         max_active, name, 1, lim);
4202
4203         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4204 }
4205
4206 /*
4207  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4208  * to guarantee forward progress.
4209  */
4210 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4211 {
4212         struct worker *rescuer;
4213         int ret;
4214
4215         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4216                 return 0;
4217
4218         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4219         if (!rescuer)
4220                 return -ENOMEM;
4221
4222         rescuer->rescue_wq = wq;
4223         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4224         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4225                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4226                 kfree(rescuer);
4227                 return ret;
4228         }
4229
4230         wq->rescuer = rescuer;
4231         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4232         wake_up_process(rescuer->task);
4233
4234         return 0;
4235 }
4236
4237 __printf(1, 4)
4238 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4239                                          unsigned int flags,
4240                                          int max_active, ...)
4241 {
4242         size_t tbl_size = 0;
4243         va_list args;
4244         struct workqueue_struct *wq;
4245         struct pool_workqueue *pwq;
4246
4247         /*
4248          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4249          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4250          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4251          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4252          * on NUMA.
4253          */
4254         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4255                 flags |= __WQ_ORDERED;
4256
4257         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4258         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4259                 flags |= WQ_UNBOUND;
4260
4261         /* allocate wq and format name */
4262         if (flags & WQ_UNBOUND)
4263                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4264
4265         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4266         if (!wq)
4267                 return NULL;
4268
4269         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4270                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4271                 if (!wq->unbound_attrs)
4272                         goto err_free_wq;
4273         }
4274
4275         va_start(args, max_active);
4276         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4277         va_end(args);
4278
4279         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4280         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4281
4282         /* init wq */
4283         wq->flags = flags;
4284         wq->saved_max_active = max_active;
4285         mutex_init(&wq->mutex);
4286         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4287         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4288         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4289         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4290         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4291
4292         wq_init_lockdep(wq);
4293         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4294
4295         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4296                 goto err_unreg_lockdep;
4297
4298         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4299                 goto err_destroy;
4300
4301         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4302                 goto err_destroy;
4303
4304         /*
4305          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4306          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4307          * list.
4308          */
4309         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4310
4311         mutex_lock(&wq->mutex);
4312         for_each_pwq(pwq, wq)
4313                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4314         mutex_unlock(&wq->mutex);
4315
4316         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4317
4318         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4319
4320         return wq;
4321
4322 err_unreg_lockdep:
4323         wq_unregister_lockdep(wq);
4324         wq_free_lockdep(wq);
4325 err_free_wq:
4326         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4327         kfree(wq);
4328         return NULL;
4329 err_destroy:
4330         destroy_workqueue(wq);
4331         return NULL;
4332 }
4333 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4334
4335 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4336 {
4337         int i;
4338
4339         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4340                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4341                         return true;
4342
4343         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4344                 return true;
4345         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4346                 return true;
4347
4348         return false;
4349 }
4350
4351 /**
4352  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4353  * @wq: target workqueue
4354  *
4355  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4356  */
4357 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4358 {
4359         struct pool_workqueue *pwq;
4360         int node;
4361
4362         /*
4363          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4364          * lead to sysfs name conflicts.
4365          */
4366         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4367
4368         /* drain it before proceeding with destruction */
4369         drain_workqueue(wq);
4370
4371         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4372         if (wq->rescuer) {
4373                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4374
4375                 /* this prevents new queueing */
4376                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4377                 wq->rescuer = NULL;
4378                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4379
4380                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4381                 kthread_stop(rescuer->task);
4382                 kfree(rescuer);
4383         }
4384
4385         /*
4386          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4387          * in-flight operations which may do put_pwq().
4388          */
4389         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4390         mutex_lock(&wq->mutex);
4391         for_each_pwq(pwq, wq) {
4392                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4393                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4394                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4395                                 __func__, wq->name);
4396                         show_pwq(pwq);
4397                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4398                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4399                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4400                         show_workqueue_state();
4401                         return;
4402                 }
4403                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4404         }
4405         mutex_unlock(&wq->mutex);
4406
4407         /*
4408          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4409          * flushing is complete in case freeze races us.
4410          */
4411         list_del_rcu(&wq->list);
4412         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4413
4414         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4415                 wq_unregister_lockdep(wq);
4416                 /*
4417                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4418                  * schedule RCU free.
4419                  */
4420                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4421         } else {
4422                 /*
4423                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4424                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4425                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4426                  */
4427                 for_each_node(node) {
4428                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4429                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4430                         put_pwq_unlocked(pwq);
4431                 }
4432
4433                 /*
4434                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4435                  * put.  Don't access it afterwards.
4436                  */
4437                 pwq = wq->dfl_pwq;
4438                 wq->dfl_pwq = NULL;
4439                 put_pwq_unlocked(pwq);
4440         }
4441 }
4442 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4443
4444 /**
4445  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4446  * @wq: target workqueue
4447  * @max_active: new max_active value.
4448  *
4449  * Set max_active of @wq to @max_active.
4450  *
4451  * CONTEXT:
4452  * Don't call from IRQ context.
4453  */
4454 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4455 {
4456         struct pool_workqueue *pwq;
4457
4458         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4459         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4460                 return;
4461
4462         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4463
4464         mutex_lock(&wq->mutex);
4465
4466         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4467         wq->saved_max_active = max_active;
4468
4469         for_each_pwq(pwq, wq)
4470                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4471
4472         mutex_unlock(&wq->mutex);
4473 }
4474 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4475
4476 /**
4477  * current_work - retrieve %current task's work struct
4478  *
4479  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4480  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4481  *
4482  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4483  */
4484 struct work_struct *current_work(void)
4485 {
4486         struct worker *worker = current_wq_worker();
4487
4488         return worker ? worker->current_work : NULL;
4489 }
4490 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4491
4492 /**
4493  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4494  *
4495  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4496  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4497  *
4498  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4499  */
4500 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4501 {
4502         struct worker *worker = current_wq_worker();
4503
4504         return worker && worker->rescue_wq;
4505 }
4506
4507 /**
4508  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4509  * @cpu: CPU in question
4510  * @wq: target workqueue
4511  *
4512  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4513  * no synchronization around this function and the test result is
4514  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4515  *
4516  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4517  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4518  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4519  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4520  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4521  *
4522  * Return:
4523  * %true if congested, %false otherwise.
4524  */
4525 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4526 {
4527         struct pool_workqueue *pwq;
4528         bool ret;
4529
4530         rcu_read_lock();
4531         preempt_disable();
4532
4533         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4534                 cpu = smp_processor_id();
4535
4536         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4537                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4538         else
4539                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4540
4541         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4542         preempt_enable();
4543         rcu_read_unlock();
4544
4545         return ret;
4546 }
4547 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4548
4549 /**
4550  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4551  * @work: the work to be tested
4552  *
4553  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4554  * synchronization around this function and the test result is
4555  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4556  *
4557  * Return:
4558  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4559  */
4560 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4561 {
4562         struct worker_pool *pool;
4563         unsigned long flags;
4564         unsigned int ret = 0;
4565
4566         if (work_pending(work))
4567                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4568
4569         rcu_read_lock();
4570         pool = get_work_pool(work);
4571         if (pool) {
4572                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4573                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4574                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4575                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4576         }
4577         rcu_read_unlock();
4578
4579         return ret;
4580 }
4581 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4582
4583 /**
4584  * set_worker_desc - set description for the current work item
4585  * @fmt: printf-style format string
4586  * @...: arguments for the format string
4587  *
4588  * This function can be called by a running work function to describe what
4589  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4590  * information will be printed out together to help debugging.  The
4591  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4592  */
4593 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4594 {
4595         struct worker *worker = current_wq_worker();
4596         va_list args;
4597
4598         if (worker) {
4599                 va_start(args, fmt);
4600                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4601                 va_end(args);
4602         }
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4605
4606 /**
4607  * print_worker_info - print out worker information and description
4608  * @log_lvl: the log level to use when printing
4609  * @task: target task
4610  *
4611  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4612  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4613  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4614  *
4615  * This function can be safely called on any task as long as the
4616  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4617  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4618  */
4619 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4620 {
4621         work_func_t *fn = NULL;
4622         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4623         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4624         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4625         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4626         struct worker *worker;
4627
4628         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4629                 return;
4630
4631         /*
4632          * This function is called without any synchronization and @task
4633          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4634          */
4635         worker = kthread_probe_data(task);
4636
4637         /*
4638          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4639          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4640          */
4641         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4642         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4643         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4644         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4645         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4646
4647         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4648                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4649                 if (strcmp(name, desc))
4650                         pr_cont(" (%s)", desc);
4651                 pr_cont("\n");
4652         }
4653 }
4654
4655 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4656 {
4657         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4658         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4659                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4660         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4661 }
4662
4663 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4664 {
4665         if (work->func == wq_barrier_func) {
4666                 struct wq_barrier *barr;
4667
4668                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4669
4670                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4671                         task_pid_nr(barr->task));
4672         } else {
4673                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4674         }
4675 }
4676
4677 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4678 {
4679         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4680         struct work_struct *work;
4681         struct worker *worker;
4682         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4683         int bkt;
4684
4685         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4686         pr_cont_pool_info(pool);
4687
4688         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4689                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4690                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4691
4692         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4693                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4694                         has_in_flight = true;
4695                         break;
4696                 }
4697         }
4698         if (has_in_flight) {
4699                 bool comma = false;
4700
4701                 pr_info("    in-flight:");
4702                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4703                         if (worker->current_pwq != pwq)
4704                                 continue;
4705
4706                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4707                                 task_pid_nr(worker->task),
4708                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4709                                 worker->current_func);
4710                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4711                                 pr_cont_work(false, work);
4712                         comma = true;
4713                 }
4714                 pr_cont("\n");
4715         }
4716
4717         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4718                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4719                         has_pending = true;
4720                         break;
4721                 }
4722         }
4723         if (has_pending) {
4724                 bool comma = false;
4725
4726                 pr_info("    pending:");
4727                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4728                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4729                                 continue;
4730
4731                         pr_cont_work(comma, work);
4732                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4733                 }
4734                 pr_cont("\n");
4735         }
4736
4737         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4738                 bool comma = false;
4739
4740                 pr_info("    delayed:");
4741                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4742                         pr_cont_work(comma, work);
4743                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4744                 }
4745                 pr_cont("\n");
4746         }
4747 }
4748
4749 /**
4750  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4751  *
4752  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4753  * all busy workqueues and pools.
4754  */
4755 void show_workqueue_state(void)
4756 {
4757         struct workqueue_struct *wq;
4758         struct worker_pool *pool;
4759         unsigned long flags;
4760         int pi;
4761
4762         rcu_read_lock();
4763
4764         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4765
4766         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4767                 struct pool_workqueue *pwq;
4768                 bool idle = true;
4769
4770                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4771                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4772                                 idle = false;
4773                                 break;
4774                         }
4775                 }
4776                 if (idle)
4777                         continue;
4778
4779                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4780
4781                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4782                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4783                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4784                                 show_pwq(pwq);
4785                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4786                         /*
4787                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4788                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4789                          * hard lockup.
4790                          */
4791                         touch_nmi_watchdog();
4792                 }
4793         }
4794
4795         for_each_pool(pool, pi) {
4796                 struct worker *worker;
4797                 bool first = true;
4798
4799                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4800                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4801                         goto next_pool;
4802
4803                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4804                 pr_cont_pool_info(pool);
4805                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4806                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4807                         pool->nr_workers);
4808                 if (pool->manager)
4809                         pr_cont(" manager: %d",
4810                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4811                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4812                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4813                                 task_pid_nr(worker->task));
4814                         first = false;
4815                 }
4816                 pr_cont("\n");
4817         next_pool:
4818                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4819                 /*
4820                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4821                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4822                  * hard lockup.
4823                  */
4824                 touch_nmi_watchdog();
4825         }
4826
4827         rcu_read_unlock();
4828 }
4829
4830 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4831 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4832 {
4833         int off;
4834
4835         /* always show the actual comm */
4836         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4837         if (off < 0)
4838                 return;
4839
4840         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4841         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4842
4843         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4844                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4845                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4846
4847                 if (pool) {
4848                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4849                         /*
4850                          * ->desc tracks information (wq name or
4851                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4852                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4853                          */
4854                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4855                                 if (worker->current_work)
4856                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4857                                                   worker->desc);
4858                                 else
4859                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4860                                                   worker->desc);
4861                         }
4862                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4863                 }
4864         }
4865
4866         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4867 }
4868
4869 #ifdef CONFIG_SMP
4870
4871 /*
4872  * CPU hotplug.
4873  *
4874  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4875  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4876  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4877  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4878  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4879  * blocked draining impractical.
4880  *
4881  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4882  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4883  * cpu comes back online.
4884  */
4885
4886 static void unbind_workers(int cpu)
4887 {
4888         struct worker_pool *pool;
4889         struct worker *worker;
4890
4891         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4892                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4893                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4894
4895                 /*
4896                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4897                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4898                  * except for the ones which are still executing works from
4899                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4900                  * this, they may become diasporas.
4901                  */
4902                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4903                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4904
4905                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4906
4907                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4908                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4909
4910                 /*
4911                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4912                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4913                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4914                  * from other cpus.
4915                  */
4916                 schedule();
4917
4918                 /*
4919                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4920                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4921                  * and keep_working() are always true as long as the
4922                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4923                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4924                  * are served by workers tied to the pool.
4925                  */
4926                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4927
4928                 /*
4929                  * With concurrency management just turned off, a busy
4930                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4931                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4932                  */
4933                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4934                 wake_up_worker(pool);
4935                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4936         }
4937 }
4938
4939 /**
4940  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4941  * @pool: pool of interest
4942  *
4943  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4944  */
4945 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4946 {
4947         struct worker *worker;
4948
4949         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4950
4951         /*
4952          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4953          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4954          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4955          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4956          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4957          */
4958         for_each_pool_worker(worker, pool)
4959                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4960                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4961
4962         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4963
4964         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4965
4966         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4967                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4968
4969                 /*
4970                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4971                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4972                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4973                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4974                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4975                  * be bound before @pool->lock is released.
4976                  */
4977                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4978                         wake_up_process(worker->task);
4979
4980                 /*
4981                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4982                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4983                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4984                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4985                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4986                  * concurrency management.  Note that when or whether
4987                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4988                  *
4989                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4990                  * tested without holding any lock in
4991                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
4992                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4993                  * management operations.
4994                  */
4995                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4996                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4997                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4998                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4999         }
5000
5001         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5002 }
5003
5004 /**
5005  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5006  * @pool: unbound pool of interest
5007  * @cpu: the CPU which is coming up
5008  *
5009  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5010  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5011  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5012  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5013  */
5014 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5015 {
5016         static cpumask_t cpumask;
5017         struct worker *worker;
5018
5019         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5020
5021         /* is @cpu allowed for @pool? */
5022         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5023                 return;
5024
5025         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5026
5027         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5028         for_each_pool_worker(worker, pool)
5029                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5030 }
5031
5032 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5033 {
5034         struct worker_pool *pool;
5035
5036         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5037                 if (pool->nr_workers)
5038                         continue;
5039                 if (!create_worker(pool))
5040                         return -ENOMEM;
5041         }
5042         return 0;
5043 }
5044
5045 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5046 {
5047         struct worker_pool *pool;
5048         struct workqueue_struct *wq;
5049         int pi;
5050
5051         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5052
5053         for_each_pool(pool, pi) {
5054                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5055
5056                 if (pool->cpu == cpu)
5057                         rebind_workers(pool);
5058                 else if (pool->cpu < 0)
5059                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5060
5061                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5062         }
5063
5064         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5065         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5066                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5067
5068         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5069         return 0;
5070 }
5071
5072 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5073 {
5074         struct workqueue_struct *wq;
5075
5076         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5077         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5078                 return -1;
5079
5080         unbind_workers(cpu);
5081
5082         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5083         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5084         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5085                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5086         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5087
5088         return 0;
5089 }
5090
5091 struct work_for_cpu {
5092         struct work_struct work;
5093         long (*fn)(void *);
5094         void *arg;
5095         long ret;
5096 };
5097
5098 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5099 {
5100         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5101
5102         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5103 }
5104
5105 /**
5106  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5107  * @cpu: the cpu to run on
5108  * @fn: the function to run
5109  * @arg: the function arg
5110  *
5111  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5112  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5113  *
5114  * Return: The value @fn returns.
5115  */
5116 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5117 {
5118         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5119
5120         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5121         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5122         flush_work(&wfc.work);
5123         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5124         return wfc.ret;
5125 }
5126 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5127
5128 /**
5129  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5130  * @cpu: the cpu to run on
5131  * @fn:  the function to run
5132  * @arg: the function argument
5133  *
5134  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5135  * any locks which would prevent @fn from completing.
5136  *
5137  * Return: The value @fn returns.
5138  */
5139 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5140 {
5141         long ret = -ENODEV;
5142
5143         get_online_cpus();
5144         if (cpu_online(cpu))
5145                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5146         put_online_cpus();
5147         return ret;
5148 }
5149 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5150 #endif /* CONFIG_SMP */
5151
5152 #ifdef CONFIG_FREEZER
5153
5154 /**
5155  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5156  *
5157  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5158  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5159  * pool->worklist.
5160  *
5161  * CONTEXT:
5162  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5163  */
5164 void freeze_workqueues_begin(void)
5165 {
5166         struct workqueue_struct *wq;
5167         struct pool_workqueue *pwq;
5168
5169         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5170
5171         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5172         workqueue_freezing = true;
5173
5174         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5175                 mutex_lock(&wq->mutex);
5176                 for_each_pwq(pwq, wq)
5177                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5178                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5179         }
5180
5181         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5182 }
5183
5184 /**
5185  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5186  *
5187  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5188  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5189  *
5190  * CONTEXT:
5191  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5192  *
5193  * Return:
5194  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5195  * is complete.
5196  */
5197 bool freeze_workqueues_busy(void)
5198 {
5199         bool busy = false;
5200         struct workqueue_struct *wq;
5201         struct pool_workqueue *pwq;
5202
5203         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5204
5205         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5206
5207         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5208                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5209                         continue;
5210                 /*
5211                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5212                  * to peek without lock.
5213                  */
5214                 rcu_read_lock();
5215                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5216                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5217                         if (pwq->nr_active) {
5218                                 busy = true;
5219                                 rcu_read_unlock();
5220                                 goto out_unlock;
5221                         }
5222                 }
5223                 rcu_read_unlock();
5224         }
5225 out_unlock:
5226         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5227         return busy;
5228 }
5229
5230 /**
5231  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5232  *
5233  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5234  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5235  *
5236  * CONTEXT:
5237  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5238  */
5239 void thaw_workqueues(void)
5240 {
5241         struct workqueue_struct *wq;
5242         struct pool_workqueue *pwq;
5243
5244         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5245
5246         if (!workqueue_freezing)
5247                 goto out_unlock;
5248
5249         workqueue_freezing = false;
5250
5251         /* restore max_active and repopulate worklist */
5252         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5253                 mutex_lock(&wq->mutex);
5254                 for_each_pwq(pwq, wq)
5255                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5256                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5257         }
5258
5259 out_unlock:
5260         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5261 }
5262 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5263
5264 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5265 {
5266         LIST_HEAD(ctxs);
5267         int ret = 0;
5268         struct workqueue_struct *wq;
5269         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5270
5271         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5272
5273         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5274                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5275                         continue;
5276                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5277                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5278                         continue;
5279
5280                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5281                 if (!ctx) {
5282                         ret = -ENOMEM;
5283                         break;
5284                 }
5285
5286                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5287         }
5288
5289         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5290                 if (!ret)
5291                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5292                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5293         }
5294
5295         return ret;
5296 }
5297
5298 /**
5299  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5300  *  @cpumask: the cpumask to set
5301  *
5302  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5303  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5304  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5305  *
5306  *  Retun:      0       - Success
5307  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5308  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5309  */
5310 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5311 {
5312         int ret = -EINVAL;
5313         cpumask_var_t saved_cpumask;
5314
5315         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5316                 return -ENOMEM;
5317
5318         /*
5319          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5320          * If the user wishes to include them, we allow that.
5321          */
5322         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5323         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5324                 apply_wqattrs_lock();
5325
5326                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5327                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5328
5329                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5330                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5331                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5332
5333                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5334                 if (ret < 0)
5335                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5336
5337                 apply_wqattrs_unlock();
5338         }
5339
5340         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5341         return ret;
5342 }
5343
5344 #ifdef CONFIG_SYSFS
5345 /*
5346  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5347  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5348  * following attributes.
5349  *
5350  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5351  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5352  *
5353  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5354  *
5355  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5356  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5357  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5358  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5359  */
5360 struct wq_device {
5361         struct workqueue_struct         *wq;
5362         struct device                   dev;
5363 };
5364
5365 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5366 {
5367         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5368
5369         return wq_dev->wq;
5370 }
5371
5372 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5373                             char *buf)
5374 {
5375         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5376
5377         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5378 }
5379 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5380
5381 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5382                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5383 {
5384         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5385
5386         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5387 }
5388
5389 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5390                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5391                                 size_t count)
5392 {
5393         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5394         int val;
5395
5396         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5397                 return -EINVAL;
5398
5399         workqueue_set_max_active(wq, val);
5400         return count;
5401 }
5402 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5403
5404 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5405         &dev_attr_per_cpu.attr,
5406         &dev_attr_max_active.attr,
5407         NULL,
5408 };
5409 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5410
5411 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5412                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5413 {
5414         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5415         const char *delim = "";
5416         int node, written = 0;
5417
5418         get_online_cpus();
5419         rcu_read_lock();
5420         for_each_node(node) {
5421                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5422                                      "%s%d:%d", delim, node,
5423                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5424                 delim = " ";
5425         }
5426         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5427         rcu_read_unlock();
5428         put_online_cpus();
5429
5430         return written;
5431 }
5432
5433 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5434                             char *buf)
5435 {
5436         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5437         int written;
5438
5439         mutex_lock(&wq->mutex);
5440         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5441         mutex_unlock(&wq->mutex);
5442
5443         return written;
5444 }
5445
5446 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5447 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5448 {
5449         struct workqueue_attrs *attrs;
5450
5451         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5452
5453         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5454         if (!attrs)
5455                 return NULL;
5456
5457         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5458         return attrs;
5459 }
5460
5461 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5462                              const char *buf, size_t count)
5463 {
5464         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5465         struct workqueue_attrs *attrs;
5466         int ret = -ENOMEM;
5467
5468         apply_wqattrs_lock();
5469
5470         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5471         if (!attrs)
5472                 goto out_unlock;
5473
5474         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5475             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5476                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5477         else
5478                 ret = -EINVAL;
5479
5480 out_unlock:
5481         apply_wqattrs_unlock();
5482         free_workqueue_attrs(attrs);
5483         return ret ?: count;
5484 }
5485
5486 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5487                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5488 {
5489         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5490         int written;
5491
5492         mutex_lock(&wq->mutex);
5493         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5494                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5495         mutex_unlock(&wq->mutex);
5496         return written;
5497 }
5498
5499 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5500                                 struct device_attribute *attr,
5501                                 const char *buf, size_t count)
5502 {
5503         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5504         struct workqueue_attrs *attrs;
5505         int ret = -ENOMEM;
5506
5507         apply_wqattrs_lock();
5508
5509         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5510         if (!attrs)
5511                 goto out_unlock;
5512
5513         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5514         if (!ret)
5515                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5516
5517 out_unlock:
5518         apply_wqattrs_unlock();
5519         free_workqueue_attrs(attrs);
5520         return ret ?: count;
5521 }
5522
5523 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5524                             char *buf)
5525 {
5526         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5527         int written;
5528
5529         mutex_lock(&wq->mutex);
5530         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5531                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5532         mutex_unlock(&wq->mutex);
5533
5534         return written;
5535 }
5536
5537 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5538                              const char *buf, size_t count)
5539 {
5540         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5541         struct workqueue_attrs *attrs;
5542         int v, ret = -ENOMEM;
5543
5544         apply_wqattrs_lock();
5545
5546         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5547         if (!attrs)
5548                 goto out_unlock;
5549
5550         ret = -EINVAL;
5551         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5552                 attrs->no_numa = !v;
5553                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5554         }
5555
5556 out_unlock:
5557         apply_wqattrs_unlock();
5558         free_workqueue_attrs(attrs);
5559         return ret ?: count;
5560 }
5561
5562 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5563         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5564         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5565         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5566         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5567         __ATTR_NULL,
5568 };
5569
5570 static struct bus_type wq_subsys = {
5571         .name                           = "workqueue",
5572         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5573 };
5574
5575 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5576                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5577 {
5578         int written;
5579
5580         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5581         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5582                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5583         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5584
5585         return written;
5586 }
5587
5588 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5589                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5590 {
5591         cpumask_var_t cpumask;
5592         int ret;
5593
5594         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5595                 return -ENOMEM;
5596
5597         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5598         if (!ret)
5599                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5600
5601         free_cpumask_var(cpumask);
5602         return ret ? ret : count;
5603 }
5604
5605 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5606         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5607                wq_unbound_cpumask_store);
5608
5609 static int __init wq_sysfs_init(void)
5610 {
5611         int err;
5612
5613         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5614         if (err)
5615                 return err;
5616
5617         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5618 }
5619 core_initcall(wq_sysfs_init);
5620
5621 static void wq_device_release(struct device *dev)
5622 {
5623         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5624
5625         kfree(wq_dev);
5626 }
5627
5628 /**
5629  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5630  * @wq: the workqueue to register
5631  *
5632  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5633  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5634  * which is the preferred method.
5635  *
5636  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5637  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5638  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5639  * attributes.
5640  *
5641  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5642  */
5643 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5644 {
5645         struct wq_device *wq_dev;
5646         int ret;
5647
5648         /*
5649          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5650          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5651          * workqueues.
5652          */
5653         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5654                 return -EINVAL;
5655
5656         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5657         if (!wq_dev)
5658                 return -ENOMEM;
5659
5660         wq_dev->wq = wq;
5661         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5662         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5663         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5664
5665         /*
5666          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5667          * everything is ready.
5668          */
5669         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5670
5671         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5672         if (ret) {
5673                 put_device(&wq_dev->dev);
5674                 wq->wq_dev = NULL;
5675                 return ret;
5676         }
5677
5678         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5679                 struct device_attribute *attr;
5680
5681                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5682                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5683                         if (ret) {
5684                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5685                                 wq->wq_dev = NULL;
5686                                 return ret;
5687                         }
5688                 }
5689         }
5690
5691         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5692         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5693         return 0;
5694 }
5695
5696 /**
5697  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5698  * @wq: the workqueue to unregister
5699  *
5700  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5701  */
5702 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5703 {
5704         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5705
5706         if (!wq->wq_dev)
5707                 return;
5708
5709         wq->wq_dev = NULL;
5710         device_unregister(&wq_dev->dev);
5711 }
5712 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5713 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5714 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5715
5716 /*
5717  * Workqueue watchdog.
5718  *
5719  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5720  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5721  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5722  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5723  * largely opaque.
5724  *
5725  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5726  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5727  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5728  *
5729  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5730  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5731  * corresponding sysfs parameter file.
5732  */
5733 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5734
5735 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5736 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5737
5738 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5739 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5740
5741 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5742 {
5743         int cpu;
5744
5745         wq_watchdog_touched = jiffies;
5746         for_each_possible_cpu(cpu)
5747                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5748 }
5749
5750 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5751 {
5752         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5753         bool lockup_detected = false;
5754         struct worker_pool *pool;
5755         int pi;
5756
5757         if (!thresh)
5758                 return;
5759
5760         rcu_read_lock();
5761
5762         for_each_pool(pool, pi) {
5763                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5764
5765                 if (list_empty(&pool->worklist))
5766                         continue;
5767
5768                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5769                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5770                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5771
5772                 if (time_after(pool_ts, touched))
5773                         ts = pool_ts;
5774                 else
5775                         ts = touched;
5776
5777                 if (pool->cpu >= 0) {
5778                         unsigned long cpu_touched =
5779                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5780                                                   pool->cpu));
5781                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5782                                 ts = cpu_touched;
5783                 }
5784
5785                 /* did we stall? */
5786                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5787                         lockup_detected = true;
5788                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5789                         pr_cont_pool_info(pool);
5790                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5791                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5792                 }
5793         }
5794
5795         rcu_read_unlock();
5796
5797         if (lockup_detected)
5798                 show_workqueue_state();
5799
5800         wq_watchdog_reset_touched();
5801         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5802 }
5803
5804 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5805 {
5806         if (cpu >= 0)
5807                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5808         else
5809                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5810 }
5811
5812 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5813 {
5814         wq_watchdog_thresh = 0;
5815         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5816
5817         if (thresh) {
5818                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5819                 wq_watchdog_reset_touched();
5820                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5821         }
5822 }
5823
5824 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5825                                         const struct kernel_param *kp)
5826 {
5827         unsigned long thresh;
5828         int ret;
5829
5830         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5831         if (ret)
5832                 return ret;
5833
5834         if (system_wq)
5835                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5836         else
5837                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5838
5839         return 0;
5840 }
5841
5842 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5843         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5844         .get    = param_get_ulong,
5845 };
5846
5847 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5848                 0644);
5849
5850 static void wq_watchdog_init(void)
5851 {
5852         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5853         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5854 }
5855
5856 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5857
5858 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5859
5860 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5861
5862 static void __init wq_numa_init(void)
5863 {
5864         cpumask_var_t *tbl;
5865         int node, cpu;
5866
5867         if (num_possible_nodes() <= 1)
5868                 return;
5869
5870         if (wq_disable_numa) {
5871                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5872                 return;
5873         }
5874
5875         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5876         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5877
5878         /*
5879          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5880          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5881          * fully initialized by now.
5882          */
5883         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5884         BUG_ON(!tbl);
5885
5886         for_each_node(node)
5887                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5888                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5889
5890         for_each_possible_cpu(cpu) {
5891                 node = cpu_to_node(cpu);
5892                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5893                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5894                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5895                         return;
5896                 }
5897                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5898         }
5899
5900         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5901         wq_numa_enabled = true;
5902 }
5903
5904 /**
5905  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5906  *
5907  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5908  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5909  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5910  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5911  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5912  * created and scheduled right before early initcalls.
5913  */
5914 void __init workqueue_init_early(void)
5915 {
5916         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5917         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5918         int i, cpu;
5919
5920         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5921
5922         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5923         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5924
5925         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5926
5927         /* initialize CPU pools */
5928         for_each_possible_cpu(cpu) {
5929                 struct worker_pool *pool;
5930
5931                 i = 0;
5932                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5933                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5934                         pool->cpu = cpu;
5935                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5936                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5937                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5938
5939                         /* alloc pool ID */
5940                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5941                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5942                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5943                 }
5944         }
5945
5946         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5947         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5948                 struct workqueue_attrs *attrs;
5949
5950                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5951                 attrs->nice = std_nice[i];
5952                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5953
5954                 /*
5955                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5956                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5957                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5958                  */
5959                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5960                 attrs->nice = std_nice[i];
5961                 attrs->no_numa = true;
5962                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5963         }
5964
5965         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5966         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5967         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5968         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5969                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5970         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5971                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5972         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5973                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5974         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5975                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5976                                               0);
5977         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5978                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5979                !system_power_efficient_wq ||
5980                !system_freezable_power_efficient_wq);
5981 }
5982
5983 /**
5984  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
5985  *
5986  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
5987  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
5988  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
5989  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
5990  * with the initial workers and enable future kworker creations.
5991  */
5992 void __init workqueue_init(void)
5993 {
5994         struct workqueue_struct *wq;
5995         struct worker_pool *pool;
5996         int cpu, bkt;
5997
5998         /*
5999          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6000          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6001          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6002          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6003          * affinity, fix them up.
6004          *
6005          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6006          */
6007         wq_numa_init();
6008
6009         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6010
6011         for_each_possible_cpu(cpu) {
6012                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6013                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6014                 }
6015         }
6016
6017         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6018                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6019                 WARN(init_rescuer(wq),
6020                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6021                      wq->name);
6022         }
6023
6024         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6025
6026         /* create the initial workers */
6027         for_each_online_cpu(cpu) {
6028                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6029                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6030                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6031                 }
6032         }
6033
6034         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6035                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6036
6037         wq_online = true;
6038         wq_watchdog_init();
6039 }