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