Merge tag 'fs_for_v6.10-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jack...
[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/interrupt.h>
33 #include <linux/signal.h>
34 #include <linux/completion.h>
35 #include <linux/workqueue.h>
36 #include <linux/slab.h>
37 #include <linux/cpu.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/kthread.h>
40 #include <linux/hardirq.h>
41 #include <linux/mempolicy.h>
42 #include <linux/freezer.h>
43 #include <linux/debug_locks.h>
44 #include <linux/lockdep.h>
45 #include <linux/idr.h>
46 #include <linux/jhash.h>
47 #include <linux/hashtable.h>
48 #include <linux/rculist.h>
49 #include <linux/nodemask.h>
50 #include <linux/moduleparam.h>
51 #include <linux/uaccess.h>
52 #include <linux/sched/isolation.h>
53 #include <linux/sched/debug.h>
54 #include <linux/nmi.h>
55 #include <linux/kvm_para.h>
56 #include <linux/delay.h>
57 #include <linux/irq_work.h>
58
59 #include "workqueue_internal.h"
60
61 enum worker_pool_flags {
62         /*
63          * worker_pool flags
64          *
65          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
66          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
67          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
68          * is in effect.
69          *
70          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
71          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
72          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
73          *
74          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
75          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
76          * worker_attach_to_pool() is in progress.
77          *
78          * As there can only be one concurrent BH execution context per CPU, a
79          * BH pool is per-CPU and always DISASSOCIATED.
80          */
81         POOL_BH                 = 1 << 0,       /* is a BH pool */
82         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 1,       /* being managed */
83         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
84         POOL_BH_DRAINING        = 1 << 3,       /* draining after CPU offline */
85 };
86
87 enum worker_flags {
88         /* worker flags */
89         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
90         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
91         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
92         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
93         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
94         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
95
96         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
97                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
98 };
99
100 enum work_cancel_flags {
101         WORK_CANCEL_DELAYED     = 1 << 0,       /* canceling a delayed_work */
102         WORK_CANCEL_DISABLE     = 1 << 1,       /* canceling to disable */
103 };
104
105 enum wq_internal_consts {
106         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
107
108         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
109         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
110
111         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
112         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
113
114         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
115                                                 /* call for help after 10ms
116                                                    (min two ticks) */
117         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
118         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
119
120         /*
121          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
122          * all cpus.  Give MIN_NICE.
123          */
124         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
125         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
126
127         WQ_NAME_LEN             = 32,
128 };
129
130 /*
131  * We don't want to trap softirq for too long. See MAX_SOFTIRQ_TIME and
132  * MAX_SOFTIRQ_RESTART in kernel/softirq.c. These are macros because
133  * msecs_to_jiffies() can't be an initializer.
134  */
135 #define BH_WORKER_JIFFIES       msecs_to_jiffies(2)
136 #define BH_WORKER_RESTARTS      10
137
138 /*
139  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
140  *
141  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
142  *    everyone else.
143  *
144  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
145  *    only be modified and accessed from the local cpu.
146  *
147  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
148  *
149  * LN: pool->lock and wq_node_nr_active->lock protected for writes. Either for
150  *     reads.
151  *
152  * K: Only modified by worker while holding pool->lock. Can be safely read by
153  *    self, while holding pool->lock or from IRQ context if %current is the
154  *    kworker.
155  *
156  * S: Only modified by worker self.
157  *
158  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
159  *
160  * PL: wq_pool_mutex protected.
161  *
162  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
163  *
164  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
165  *
166  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
167  *      RCU for reads.
168  *
169  * WQ: wq->mutex protected.
170  *
171  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
172  *
173  * WO: wq->mutex protected for writes. Updated with WRITE_ONCE() and can be read
174  *     with READ_ONCE() without locking.
175  *
176  * MD: wq_mayday_lock protected.
177  *
178  * WD: Used internally by the watchdog.
179  */
180
181 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
182
183 struct worker_pool {
184         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
185         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
186         int                     node;           /* I: the associated node ID */
187         int                     id;             /* I: pool ID */
188         unsigned int            flags;          /* L: flags */
189
190         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
191         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
192
193         /*
194          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
195          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
196          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
197          * guaranteed to see if the counter reached zero.
198          */
199         int                     nr_running;
200
201         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
202
203         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
204         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
205
206         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
207         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
208         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
209
210         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
211
212         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
213         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
214                                                 /* L: hash of busy workers */
215
216         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
217         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
218         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
219         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
220
221         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
222
223         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
224         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
225         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
226
227         /*
228          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
229          * from get_work_pool().
230          */
231         struct rcu_head         rcu;
232 };
233
234 /*
235  * Per-pool_workqueue statistics. These can be monitored using
236  * tools/workqueue/wq_monitor.py.
237  */
238 enum pool_workqueue_stats {
239         PWQ_STAT_STARTED,       /* work items started execution */
240         PWQ_STAT_COMPLETED,     /* work items completed execution */
241         PWQ_STAT_CPU_TIME,      /* total CPU time consumed */
242         PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE, /* wq_cpu_intensive_thresh_us violations */
243         PWQ_STAT_CM_WAKEUP,     /* concurrency-management worker wakeups */
244         PWQ_STAT_REPATRIATED,   /* unbound workers brought back into scope */
245         PWQ_STAT_MAYDAY,        /* maydays to rescuer */
246         PWQ_STAT_RESCUED,       /* linked work items executed by rescuer */
247
248         PWQ_NR_STATS,
249 };
250
251 /*
252  * The per-pool workqueue.  While queued, bits below WORK_PWQ_SHIFT
253  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
254  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
255  * number of flag bits.
256  */
257 struct pool_workqueue {
258         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
259         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
260         int                     work_color;     /* L: current color */
261         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
262         int                     refcnt;         /* L: reference count */
263         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
264                                                 /* L: nr of in_flight works */
265         bool                    plugged;        /* L: execution suspended */
266
267         /*
268          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
269          *
270          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
271          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
272          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
273          *
274          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate in
275          * nr_active and all work items in pwq->inactive_works are marked with
276          * WORK_STRUCT_INACTIVE. But not all WORK_STRUCT_INACTIVE work items are
277          * in pwq->inactive_works. Some of them are ready to run in
278          * pool->worklist or worker->scheduled. Those work itmes are only struct
279          * wq_barrier which is used for flush_work() and should not participate
280          * in nr_active. For non-barrier work item, it is marked with
281          * WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
282          */
283         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
284         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
285         struct list_head        pending_node;   /* LN: node on wq_node_nr_active->pending_pwqs */
286         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
287         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
288
289         u64                     stats[PWQ_NR_STATS];
290
291         /*
292          * Release of unbound pwq is punted to a kthread_worker. See put_pwq()
293          * and pwq_release_workfn() for details. pool_workqueue itself is also
294          * RCU protected so that the first pwq can be determined without
295          * grabbing wq->mutex.
296          */
297         struct kthread_work     release_work;
298         struct rcu_head         rcu;
299 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_PWQ_SHIFT);
300
301 /*
302  * Structure used to wait for workqueue flush.
303  */
304 struct wq_flusher {
305         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
306         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
307         struct completion       done;           /* flush completion */
308 };
309
310 struct wq_device;
311
312 /*
313  * Unlike in a per-cpu workqueue where max_active limits its concurrency level
314  * on each CPU, in an unbound workqueue, max_active applies to the whole system.
315  * As sharing a single nr_active across multiple sockets can be very expensive,
316  * the counting and enforcement is per NUMA node.
317  *
318  * The following struct is used to enforce per-node max_active. When a pwq wants
319  * to start executing a work item, it should increment ->nr using
320  * tryinc_node_nr_active(). If acquisition fails due to ->nr already being over
321  * ->max, the pwq is queued on ->pending_pwqs. As in-flight work items finish
322  * and decrement ->nr, node_activate_pending_pwq() activates the pending pwqs in
323  * round-robin order.
324  */
325 struct wq_node_nr_active {
326         int                     max;            /* per-node max_active */
327         atomic_t                nr;             /* per-node nr_active */
328         raw_spinlock_t          lock;           /* nests inside pool locks */
329         struct list_head        pending_pwqs;   /* LN: pwqs with inactive works */
330 };
331
332 /*
333  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
334  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
335  */
336 struct workqueue_struct {
337         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
338         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
339
340         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
341         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
342         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
343         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
344         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
345         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
346         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
347
348         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
349         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
350
351         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
352
353         /* See alloc_workqueue() function comment for info on min/max_active */
354         int                     max_active;     /* WO: max active works */
355         int                     min_active;     /* WO: min active works */
356         int                     saved_max_active; /* WQ: saved max_active */
357         int                     saved_min_active; /* WQ: saved min_active */
358
359         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
360         struct pool_workqueue __rcu *dfl_pwq;   /* PW: only for unbound wqs */
361
362 #ifdef CONFIG_SYSFS
363         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
364 #endif
365 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
366         char                    *lock_name;
367         struct lock_class_key   key;
368         struct lockdep_map      lockdep_map;
369 #endif
370         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
371
372         /*
373          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
374          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
375          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
376          */
377         struct rcu_head         rcu;
378
379         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
380         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
381         struct pool_workqueue __percpu __rcu **cpu_pwq; /* I: per-cpu pwqs */
382         struct wq_node_nr_active *node_nr_active[]; /* I: per-node nr_active */
383 };
384
385 /*
386  * Each pod type describes how CPUs should be grouped for unbound workqueues.
387  * See the comment above workqueue_attrs->affn_scope.
388  */
389 struct wq_pod_type {
390         int                     nr_pods;        /* number of pods */
391         cpumask_var_t           *pod_cpus;      /* pod -> cpus */
392         int                     *pod_node;      /* pod -> node */
393         int                     *cpu_pod;       /* cpu -> pod */
394 };
395
396 struct work_offq_data {
397         u32                     pool_id;
398         u32                     disable;
399         u32                     flags;
400 };
401
402 static const char *wq_affn_names[WQ_AFFN_NR_TYPES] = {
403         [WQ_AFFN_DFL]           = "default",
404         [WQ_AFFN_CPU]           = "cpu",
405         [WQ_AFFN_SMT]           = "smt",
406         [WQ_AFFN_CACHE]         = "cache",
407         [WQ_AFFN_NUMA]          = "numa",
408         [WQ_AFFN_SYSTEM]        = "system",
409 };
410
411 /*
412  * Per-cpu work items which run for longer than the following threshold are
413  * automatically considered CPU intensive and excluded from concurrency
414  * management to prevent them from noticeably delaying other per-cpu work items.
415  * ULONG_MAX indicates that the user hasn't overridden it with a boot parameter.
416  * The actual value is initialized in wq_cpu_intensive_thresh_init().
417  */
418 static unsigned long wq_cpu_intensive_thresh_us = ULONG_MAX;
419 module_param_named(cpu_intensive_thresh_us, wq_cpu_intensive_thresh_us, ulong, 0644);
420 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
421 static unsigned int wq_cpu_intensive_warning_thresh = 4;
422 module_param_named(cpu_intensive_warning_thresh, wq_cpu_intensive_warning_thresh, uint, 0644);
423 #endif
424
425 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
426 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
427 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
428
429 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
430 static bool wq_topo_initialized __read_mostly = false;
431
432 static struct kmem_cache *pwq_cache;
433
434 static struct wq_pod_type wq_pod_types[WQ_AFFN_NR_TYPES];
435 static enum wq_affn_scope wq_affn_dfl = WQ_AFFN_CACHE;
436
437 /* buf for wq_update_unbound_pod_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
438 static struct workqueue_attrs *wq_update_pod_attrs_buf;
439
440 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
441 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
442 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
443 /* wait for manager to go away */
444 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
445
446 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
447 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
448
449 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
450 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
451
452 /* PL: user requested unbound cpumask via sysfs */
453 static cpumask_var_t wq_requested_unbound_cpumask;
454
455 /* PL: isolated cpumask to be excluded from unbound cpumask */
456 static cpumask_var_t wq_isolated_cpumask;
457
458 /* for further constrain wq_unbound_cpumask by cmdline parameter*/
459 static struct cpumask wq_cmdline_cpumask __initdata;
460
461 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
462 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
463
464 /*
465  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
466  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
467  * to uncover usages which depend on it.
468  */
469 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
470 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
471 #else
472 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
473 #endif
474 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
475
476 /* to raise softirq for the BH worker pools on other CPUs */
477 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct irq_work [NR_STD_WORKER_POOLS],
478                                      bh_pool_irq_works);
479
480 /* the BH worker pools */
481 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
482                                      bh_worker_pools);
483
484 /* the per-cpu worker pools */
485 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
486                                      cpu_worker_pools);
487
488 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
489
490 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
491 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
492
493 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
494 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
495
496 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
497 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
498
499 /*
500  * I: kthread_worker to release pwq's. pwq release needs to be bounced to a
501  * process context while holding a pool lock. Bounce to a dedicated kthread
502  * worker to avoid A-A deadlocks.
503  */
504 static struct kthread_worker *pwq_release_worker __ro_after_init;
505
506 struct workqueue_struct *system_wq __ro_after_init;
507 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
508 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __ro_after_init;
509 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
510 struct workqueue_struct *system_long_wq __ro_after_init;
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
512 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __ro_after_init;
513 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
514 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __ro_after_init;
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
516 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __ro_after_init;
517 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
518 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __ro_after_init;
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
520 struct workqueue_struct *system_bh_wq;
521 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_bh_wq);
522 struct workqueue_struct *system_bh_highpri_wq;
523 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_bh_highpri_wq);
524
525 static int worker_thread(void *__worker);
526 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
527 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
528 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
529
530 #define CREATE_TRACE_POINTS
531 #include <trace/events/workqueue.h>
532
533 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
534         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_any_held() &&                   \
535                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
536                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
537
538 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
539         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_any_held() &&                   \
540                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
541                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
542                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
543
544 #define for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)                              \
545         for ((pool) = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[0];                \
546              (pool) < &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
547              (pool)++)
548
549 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
550         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
551              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
552              (pool)++)
553
554 /**
555  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
556  * @pool: iteration cursor
557  * @pi: integer used for iteration
558  *
559  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
560  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
561  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
562  *
563  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
564  * ignored.
565  */
566 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
567         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
568                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
569                 else
570
571 /**
572  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
573  * @worker: iteration cursor
574  * @pool: worker_pool to iterate workers of
575  *
576  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
577  *
578  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
579  * ignored.
580  */
581 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
582         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
583                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
584                 else
585
586 /**
587  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
588  * @pwq: iteration cursor
589  * @wq: the target workqueue
590  *
591  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
592  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
593  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
594  *
595  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
596  * ignored.
597  */
598 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
599         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
600                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
601
602 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
603
604 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
605
606 static void *work_debug_hint(void *addr)
607 {
608         return ((struct work_struct *) addr)->func;
609 }
610
611 static bool work_is_static_object(void *addr)
612 {
613         struct work_struct *work = addr;
614
615         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
616 }
617
618 /*
619  * fixup_init is called when:
620  * - an active object is initialized
621  */
622 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
623 {
624         struct work_struct *work = addr;
625
626         switch (state) {
627         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
628                 cancel_work_sync(work);
629                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
630                 return true;
631         default:
632                 return false;
633         }
634 }
635
636 /*
637  * fixup_free is called when:
638  * - an active object is freed
639  */
640 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
641 {
642         struct work_struct *work = addr;
643
644         switch (state) {
645         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
646                 cancel_work_sync(work);
647                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
648                 return true;
649         default:
650                 return false;
651         }
652 }
653
654 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
655         .name           = "work_struct",
656         .debug_hint     = work_debug_hint,
657         .is_static_object = work_is_static_object,
658         .fixup_init     = work_fixup_init,
659         .fixup_free     = work_fixup_free,
660 };
661
662 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
663 {
664         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
665 }
666
667 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
668 {
669         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
670 }
671
672 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
673 {
674         if (onstack)
675                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
676         else
677                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
678 }
679 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
680
681 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
682 {
683         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
684 }
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
686
687 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
688 {
689         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
690         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
693
694 #else
695 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
696 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
697 #endif
698
699 /**
700  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
701  * @pool: the pool pointer of interest
702  *
703  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
704  * successfully, -errno on failure.
705  */
706 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
707 {
708         int ret;
709
710         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
711
712         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
713                         GFP_KERNEL);
714         if (ret >= 0) {
715                 pool->id = ret;
716                 return 0;
717         }
718         return ret;
719 }
720
721 static struct pool_workqueue __rcu **
722 unbound_pwq_slot(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
723 {
724        if (cpu >= 0)
725                return per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
726        else
727                return &wq->dfl_pwq;
728 }
729
730 /* @cpu < 0 for dfl_pwq */
731 static struct pool_workqueue *unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
732 {
733         return rcu_dereference_check(*unbound_pwq_slot(wq, cpu),
734                                      lockdep_is_held(&wq_pool_mutex) ||
735                                      lockdep_is_held(&wq->mutex));
736 }
737
738 /**
739  * unbound_effective_cpumask - effective cpumask of an unbound workqueue
740  * @wq: workqueue of interest
741  *
742  * @wq->unbound_attrs->cpumask contains the cpumask requested by the user which
743  * is masked with wq_unbound_cpumask to determine the effective cpumask. The
744  * default pwq is always mapped to the pool with the current effective cpumask.
745  */
746 static struct cpumask *unbound_effective_cpumask(struct workqueue_struct *wq)
747 {
748         return unbound_pwq(wq, -1)->pool->attrs->__pod_cpumask;
749 }
750
751 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
752 {
753         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
754 }
755
756 static int get_work_color(unsigned long work_data)
757 {
758         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
759                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
760 }
761
762 static int work_next_color(int color)
763 {
764         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
765 }
766
767 static unsigned long pool_offq_flags(struct worker_pool *pool)
768 {
769         return (pool->flags & POOL_BH) ? WORK_OFFQ_BH : 0;
770 }
771
772 /*
773  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
774  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
775  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
776  *
777  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending() and mark_work_canceling()
778  * can be used to set the pwq, pool or clear work->data. These functions should
779  * only be called while the work is owned - ie. while the PENDING bit is set.
780  *
781  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
782  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
783  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
784  * available only while the work item is queued.
785  */
786 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data)
787 {
788         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
789         atomic_long_set(&work->data, data | work_static(work));
790 }
791
792 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
793                          unsigned long flags)
794 {
795         set_work_data(work, (unsigned long)pwq | WORK_STRUCT_PENDING |
796                       WORK_STRUCT_PWQ | flags);
797 }
798
799 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
800                                            int pool_id, unsigned long flags)
801 {
802         set_work_data(work, ((unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT) |
803                       WORK_STRUCT_PENDING | flags);
804 }
805
806 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
807                                             int pool_id, unsigned long flags)
808 {
809         /*
810          * The following wmb is paired with the implied mb in
811          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
812          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
813          * owner.
814          */
815         smp_wmb();
816         set_work_data(work, ((unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT) |
817                       flags);
818         /*
819          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
820          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
821          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
822          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
823          * the same @work.  E.g. consider this case:
824          *
825          *   CPU#0                         CPU#1
826          *   ----------------------------  --------------------------------
827          *
828          * 1  STORE event_indicated
829          * 2  queue_work_on() {
830          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
831          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
832          * 5                                 set_work_data() # clear bit
833          * 6                                 smp_mb()
834          * 7                               work->current_func() {
835          * 8                                  LOAD event_indicated
836          *                                 }
837          *
838          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
839          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
840          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
841          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
842          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
843          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
844          * before actual STORE.
845          */
846         smp_mb();
847 }
848
849 static inline struct pool_workqueue *work_struct_pwq(unsigned long data)
850 {
851         return (struct pool_workqueue *)(data & WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
852 }
853
854 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
855 {
856         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
857
858         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
859                 return work_struct_pwq(data);
860         else
861                 return NULL;
862 }
863
864 /**
865  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
866  * @work: the work item of interest
867  *
868  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
869  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
870  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
871  *
872  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
873  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
874  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
875  * returned pool is and stays online.
876  *
877  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
878  */
879 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
880 {
881         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
882         int pool_id;
883
884         assert_rcu_or_pool_mutex();
885
886         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
887                 return work_struct_pwq(data)->pool;
888
889         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
890         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
891                 return NULL;
892
893         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
894 }
895
896 static unsigned long shift_and_mask(unsigned long v, u32 shift, u32 bits)
897 {
898         return (v >> shift) & ((1 << bits) - 1);
899 }
900
901 static void work_offqd_unpack(struct work_offq_data *offqd, unsigned long data)
902 {
903         WARN_ON_ONCE(data & WORK_STRUCT_PWQ);
904
905         offqd->pool_id = shift_and_mask(data, WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
906                                         WORK_OFFQ_POOL_BITS);
907         offqd->disable = shift_and_mask(data, WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT,
908                                         WORK_OFFQ_DISABLE_BITS);
909         offqd->flags = data & WORK_OFFQ_FLAG_MASK;
910 }
911
912 static unsigned long work_offqd_pack_flags(struct work_offq_data *offqd)
913 {
914         return ((unsigned long)offqd->disable << WORK_OFFQ_DISABLE_SHIFT) |
915                 ((unsigned long)offqd->flags);
916 }
917
918 /*
919  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
920  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
921  * they're being called with pool->lock held.
922  */
923
924 /*
925  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
926  * running workers.
927  *
928  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
929  * function will always return %true for unbound pools as long as the
930  * worklist isn't empty.
931  */
932 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
933 {
934         return !list_empty(&pool->worklist) && !pool->nr_running;
935 }
936
937 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
938 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
939 {
940         return pool->nr_idle;
941 }
942
943 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
944 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
945 {
946         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
947 }
948
949 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
950 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
951 {
952         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
953 }
954
955 /* Do we have too many workers and should some go away? */
956 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
957 {
958         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
959         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
960         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
961
962         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
963 }
964
965 /**
966  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
967  * @worker: self
968  * @flags: flags to set
969  *
970  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
971  */
972 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
973 {
974         struct worker_pool *pool = worker->pool;
975
976         lockdep_assert_held(&pool->lock);
977
978         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
979         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
980             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
981                 pool->nr_running--;
982         }
983
984         worker->flags |= flags;
985 }
986
987 /**
988  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
989  * @worker: self
990  * @flags: flags to clear
991  *
992  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
993  */
994 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
995 {
996         struct worker_pool *pool = worker->pool;
997         unsigned int oflags = worker->flags;
998
999         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1000
1001         worker->flags &= ~flags;
1002
1003         /*
1004          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
1005          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1006          * of multiple flags, not a single flag.
1007          */
1008         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1009                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1010                         pool->nr_running++;
1011 }
1012
1013 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
1014 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
1015 {
1016         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
1017                 return NULL;
1018
1019         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
1020 }
1021
1022 /**
1023  * worker_enter_idle - enter idle state
1024  * @worker: worker which is entering idle state
1025  *
1026  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1027  * necessary.
1028  *
1029  * LOCKING:
1030  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1031  */
1032 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1033 {
1034         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1035
1036         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1037             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1038                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1039                 return;
1040
1041         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1042         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1043         pool->nr_idle++;
1044         worker->last_active = jiffies;
1045
1046         /* idle_list is LIFO */
1047         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1048
1049         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1050                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1051
1052         /* Sanity check nr_running. */
1053         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1054 }
1055
1056 /**
1057  * worker_leave_idle - leave idle state
1058  * @worker: worker which is leaving idle state
1059  *
1060  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1061  *
1062  * LOCKING:
1063  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1064  */
1065 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1066 {
1067         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1068
1069         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1070                 return;
1071         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1072         pool->nr_idle--;
1073         list_del_init(&worker->entry);
1074 }
1075
1076 /**
1077  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1078  * @pool: pool of interest
1079  * @work: work to find worker for
1080  *
1081  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1082  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1083  * to match, its current execution should match the address of @work and
1084  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1085  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1086  * being executed.
1087  *
1088  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1089  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1090  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1091  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1092  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1093  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1094  *
1095  * This function checks the work item address and work function to avoid
1096  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1097  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1098  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1099  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1100  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1101  *
1102  * CONTEXT:
1103  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1104  *
1105  * Return:
1106  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1107  * otherwise.
1108  */
1109 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1110                                                  struct work_struct *work)
1111 {
1112         struct worker *worker;
1113
1114         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1115                                (unsigned long)work)
1116                 if (worker->current_work == work &&
1117                     worker->current_func == work->func)
1118                         return worker;
1119
1120         return NULL;
1121 }
1122
1123 /**
1124  * move_linked_works - move linked works to a list
1125  * @work: start of series of works to be scheduled
1126  * @head: target list to append @work to
1127  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1128  *
1129  * Schedule linked works starting from @work to @head. Work series to be
1130  * scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1131  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor. See assign_work() for details on
1132  * @nextp.
1133  *
1134  * CONTEXT:
1135  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1136  */
1137 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1138                               struct work_struct **nextp)
1139 {
1140         struct work_struct *n;
1141
1142         /*
1143          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1144          * use NULL for list head.
1145          */
1146         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1147                 list_move_tail(&work->entry, head);
1148                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1149                         break;
1150         }
1151
1152         /*
1153          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1154          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1155          * needs to be updated.
1156          */
1157         if (nextp)
1158                 *nextp = n;
1159 }
1160
1161 /**
1162  * assign_work - assign a work item and its linked work items to a worker
1163  * @work: work to assign
1164  * @worker: worker to assign to
1165  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1166  *
1167  * Assign @work and its linked work items to @worker. If @work is already being
1168  * executed by another worker in the same pool, it'll be punted there.
1169  *
1170  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of the last
1171  * scheduled work. This allows assign_work() to be nested inside
1172  * list_for_each_entry_safe().
1173  *
1174  * Returns %true if @work was successfully assigned to @worker. %false if @work
1175  * was punted to another worker already executing it.
1176  */
1177 static bool assign_work(struct work_struct *work, struct worker *worker,
1178                         struct work_struct **nextp)
1179 {
1180         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1181         struct worker *collision;
1182
1183         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1184
1185         /*
1186          * A single work shouldn't be executed concurrently by multiple workers.
1187          * __queue_work() ensures that @work doesn't jump to a different pool
1188          * while still running in the previous pool. Here, we should ensure that
1189          * @work is not executed concurrently by multiple workers from the same
1190          * pool. Check whether anyone is already processing the work. If so,
1191          * defer the work to the currently executing one.
1192          */
1193         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1194         if (unlikely(collision)) {
1195                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, nextp);
1196                 return false;
1197         }
1198
1199         move_linked_works(work, &worker->scheduled, nextp);
1200         return true;
1201 }
1202
1203 static struct irq_work *bh_pool_irq_work(struct worker_pool *pool)
1204 {
1205         int high = pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? 1 : 0;
1206
1207         return &per_cpu(bh_pool_irq_works, pool->cpu)[high];
1208 }
1209
1210 static void kick_bh_pool(struct worker_pool *pool)
1211 {
1212 #ifdef CONFIG_SMP
1213         /* see drain_dead_softirq_workfn() for BH_DRAINING */
1214         if (unlikely(pool->cpu != smp_processor_id() &&
1215                      !(pool->flags & POOL_BH_DRAINING))) {
1216                 irq_work_queue_on(bh_pool_irq_work(pool), pool->cpu);
1217                 return;
1218         }
1219 #endif
1220         if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
1221                 raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
1222         else
1223                 raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
1224 }
1225
1226 /**
1227  * kick_pool - wake up an idle worker if necessary
1228  * @pool: pool to kick
1229  *
1230  * @pool may have pending work items. Wake up worker if necessary. Returns
1231  * whether a worker was woken up.
1232  */
1233 static bool kick_pool(struct worker_pool *pool)
1234 {
1235         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
1236         struct task_struct *p;
1237
1238         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1239
1240         if (!need_more_worker(pool) || !worker)
1241                 return false;
1242
1243         if (pool->flags & POOL_BH) {
1244                 kick_bh_pool(pool);
1245                 return true;
1246         }
1247
1248         p = worker->task;
1249
1250 #ifdef CONFIG_SMP
1251         /*
1252          * Idle @worker is about to execute @work and waking up provides an
1253          * opportunity to migrate @worker at a lower cost by setting the task's
1254          * wake_cpu field. Let's see if we want to move @worker to improve
1255          * execution locality.
1256          *
1257          * We're waking the worker that went idle the latest and there's some
1258          * chance that @worker is marked idle but hasn't gone off CPU yet. If
1259          * so, setting the wake_cpu won't do anything. As this is a best-effort
1260          * optimization and the race window is narrow, let's leave as-is for
1261          * now. If this becomes pronounced, we can skip over workers which are
1262          * still on cpu when picking an idle worker.
1263          *
1264          * If @pool has non-strict affinity, @worker might have ended up outside
1265          * its affinity scope. Repatriate.
1266          */
1267         if (!pool->attrs->affn_strict &&
1268             !cpumask_test_cpu(p->wake_cpu, pool->attrs->__pod_cpumask)) {
1269                 struct work_struct *work = list_first_entry(&pool->worklist,
1270                                                 struct work_struct, entry);
1271                 int wake_cpu = cpumask_any_and_distribute(pool->attrs->__pod_cpumask,
1272                                                           cpu_online_mask);
1273                 if (wake_cpu < nr_cpu_ids) {
1274                         p->wake_cpu = wake_cpu;
1275                         get_work_pwq(work)->stats[PWQ_STAT_REPATRIATED]++;
1276                 }
1277         }
1278 #endif
1279         wake_up_process(p);
1280         return true;
1281 }
1282
1283 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
1284
1285 /*
1286  * Concurrency-managed per-cpu work items that hog CPU for longer than
1287  * wq_cpu_intensive_thresh_us trigger the automatic CPU_INTENSIVE mechanism,
1288  * which prevents them from stalling other concurrency-managed work items. If a
1289  * work function keeps triggering this mechanism, it's likely that the work item
1290  * should be using an unbound workqueue instead.
1291  *
1292  * wq_cpu_intensive_report() tracks work functions which trigger such conditions
1293  * and report them so that they can be examined and converted to use unbound
1294  * workqueues as appropriate. To avoid flooding the console, each violating work
1295  * function is tracked and reported with exponential backoff.
1296  */
1297 #define WCI_MAX_ENTS 128
1298
1299 struct wci_ent {
1300         work_func_t             func;
1301         atomic64_t              cnt;
1302         struct hlist_node       hash_node;
1303 };
1304
1305 static struct wci_ent wci_ents[WCI_MAX_ENTS];
1306 static int wci_nr_ents;
1307 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wci_lock);
1308 static DEFINE_HASHTABLE(wci_hash, ilog2(WCI_MAX_ENTS));
1309
1310 static struct wci_ent *wci_find_ent(work_func_t func)
1311 {
1312         struct wci_ent *ent;
1313
1314         hash_for_each_possible_rcu(wci_hash, ent, hash_node,
1315                                    (unsigned long)func) {
1316                 if (ent->func == func)
1317                         return ent;
1318         }
1319         return NULL;
1320 }
1321
1322 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func)
1323 {
1324         struct wci_ent *ent;
1325
1326 restart:
1327         ent = wci_find_ent(func);
1328         if (ent) {
1329                 u64 cnt;
1330
1331                 /*
1332                  * Start reporting from the warning_thresh and back off
1333                  * exponentially.
1334                  */
1335                 cnt = atomic64_inc_return_relaxed(&ent->cnt);
1336                 if (wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1337                     cnt >= wq_cpu_intensive_warning_thresh &&
1338                     is_power_of_2(cnt + 1 - wq_cpu_intensive_warning_thresh))
1339                         printk_deferred(KERN_WARNING "workqueue: %ps hogged CPU for >%luus %llu times, consider switching to WQ_UNBOUND\n",
1340                                         ent->func, wq_cpu_intensive_thresh_us,
1341                                         atomic64_read(&ent->cnt));
1342                 return;
1343         }
1344
1345         /*
1346          * @func is a new violation. Allocate a new entry for it. If wcn_ents[]
1347          * is exhausted, something went really wrong and we probably made enough
1348          * noise already.
1349          */
1350         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS)
1351                 return;
1352
1353         raw_spin_lock(&wci_lock);
1354
1355         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS) {
1356                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1357                 return;
1358         }
1359
1360         if (wci_find_ent(func)) {
1361                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1362                 goto restart;
1363         }
1364
1365         ent = &wci_ents[wci_nr_ents++];
1366         ent->func = func;
1367         atomic64_set(&ent->cnt, 0);
1368         hash_add_rcu(wci_hash, &ent->hash_node, (unsigned long)func);
1369
1370         raw_spin_unlock(&wci_lock);
1371
1372         goto restart;
1373 }
1374
1375 #else   /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1376 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func) {}
1377 #endif  /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1378
1379 /**
1380  * wq_worker_running - a worker is running again
1381  * @task: task waking up
1382  *
1383  * This function is called when a worker returns from schedule()
1384  */
1385 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
1386 {
1387         struct worker *worker = kthread_data(task);
1388
1389         if (!READ_ONCE(worker->sleeping))
1390                 return;
1391
1392         /*
1393          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
1394          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
1395          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
1396          * pool. Protect against such race.
1397          */
1398         preempt_disable();
1399         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1400                 worker->pool->nr_running++;
1401         preempt_enable();
1402
1403         /*
1404          * CPU intensive auto-detection cares about how long a work item hogged
1405          * CPU without sleeping. Reset the starting timestamp on wakeup.
1406          */
1407         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
1408
1409         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 0);
1410 }
1411
1412 /**
1413  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
1414  * @task: task going to sleep
1415  *
1416  * This function is called from schedule() when a busy worker is
1417  * going to sleep.
1418  */
1419 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
1420 {
1421         struct worker *worker = kthread_data(task);
1422         struct worker_pool *pool;
1423
1424         /*
1425          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
1426          * workers, also reach here, let's not access anything before
1427          * checking NOT_RUNNING.
1428          */
1429         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
1430                 return;
1431
1432         pool = worker->pool;
1433
1434         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
1435         if (READ_ONCE(worker->sleeping))
1436                 return;
1437
1438         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 1);
1439         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1440
1441         /*
1442          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
1443          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
1444          * and nr_running has been reset.
1445          */
1446         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
1447                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1448                 return;
1449         }
1450
1451         pool->nr_running--;
1452         if (kick_pool(pool))
1453                 worker->current_pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1454
1455         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1456 }
1457
1458 /**
1459  * wq_worker_tick - a scheduler tick occurred while a kworker is running
1460  * @task: task currently running
1461  *
1462  * Called from sched_tick(). We're in the IRQ context and the current
1463  * worker's fields which follow the 'K' locking rule can be accessed safely.
1464  */
1465 void wq_worker_tick(struct task_struct *task)
1466 {
1467         struct worker *worker = kthread_data(task);
1468         struct pool_workqueue *pwq = worker->current_pwq;
1469         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1470
1471         if (!pwq)
1472                 return;
1473
1474         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_TIME] += TICK_USEC;
1475
1476         if (!wq_cpu_intensive_thresh_us)
1477                 return;
1478
1479         /*
1480          * If the current worker is concurrency managed and hogged the CPU for
1481          * longer than wq_cpu_intensive_thresh_us, it's automatically marked
1482          * CPU_INTENSIVE to avoid stalling other concurrency-managed work items.
1483          *
1484          * Set @worker->sleeping means that @worker is in the process of
1485          * switching out voluntarily and won't be contributing to
1486          * @pool->nr_running until it wakes up. As wq_worker_sleeping() also
1487          * decrements ->nr_running, setting CPU_INTENSIVE here can lead to
1488          * double decrements. The task is releasing the CPU anyway. Let's skip.
1489          * We probably want to make this prettier in the future.
1490          */
1491         if ((worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) || READ_ONCE(worker->sleeping) ||
1492             worker->task->se.sum_exec_runtime - worker->current_at <
1493             wq_cpu_intensive_thresh_us * NSEC_PER_USEC)
1494                 return;
1495
1496         raw_spin_lock(&pool->lock);
1497
1498         worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1499         wq_cpu_intensive_report(worker->current_func);
1500         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE]++;
1501
1502         if (kick_pool(pool))
1503                 pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1504
1505         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1506 }
1507
1508 /**
1509  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
1510  * @task: Task to retrieve last work function of.
1511  *
1512  * Determine the last function a worker executed. This is called from
1513  * the scheduler to get a worker's last known identity.
1514  *
1515  * CONTEXT:
1516  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
1517  *
1518  * This function is called during schedule() when a kworker is going
1519  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
1520  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
1521  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
1522  *
1523  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
1524  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
1525  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
1526  * is guaranteed to not be processing any works.
1527  *
1528  * Return:
1529  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
1530  * hasn't executed any work yet.
1531  */
1532 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
1533 {
1534         struct worker *worker = kthread_data(task);
1535
1536         return worker->last_func;
1537 }
1538
1539 /**
1540  * wq_node_nr_active - Determine wq_node_nr_active to use
1541  * @wq: workqueue of interest
1542  * @node: NUMA node, can be %NUMA_NO_NODE
1543  *
1544  * Determine wq_node_nr_active to use for @wq on @node. Returns:
1545  *
1546  * - %NULL for per-cpu workqueues as they don't need to use shared nr_active.
1547  *
1548  * - node_nr_active[nr_node_ids] if @node is %NUMA_NO_NODE.
1549  *
1550  * - Otherwise, node_nr_active[@node].
1551  */
1552 static struct wq_node_nr_active *wq_node_nr_active(struct workqueue_struct *wq,
1553                                                    int node)
1554 {
1555         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1556                 return NULL;
1557
1558         if (node == NUMA_NO_NODE)
1559                 node = nr_node_ids;
1560
1561         return wq->node_nr_active[node];
1562 }
1563
1564 /**
1565  * wq_update_node_max_active - Update per-node max_actives to use
1566  * @wq: workqueue to update
1567  * @off_cpu: CPU that's going down, -1 if a CPU is not going down
1568  *
1569  * Update @wq->node_nr_active[]->max. @wq must be unbound. max_active is
1570  * distributed among nodes according to the proportions of numbers of online
1571  * cpus. The result is always between @wq->min_active and max_active.
1572  */
1573 static void wq_update_node_max_active(struct workqueue_struct *wq, int off_cpu)
1574 {
1575         struct cpumask *effective = unbound_effective_cpumask(wq);
1576         int min_active = READ_ONCE(wq->min_active);
1577         int max_active = READ_ONCE(wq->max_active);
1578         int total_cpus, node;
1579
1580         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1581
1582         if (!wq_topo_initialized)
1583                 return;
1584
1585         if (off_cpu >= 0 && !cpumask_test_cpu(off_cpu, effective))
1586                 off_cpu = -1;
1587
1588         total_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpu_online_mask);
1589         if (off_cpu >= 0)
1590                 total_cpus--;
1591
1592         /* If all CPUs of the wq get offline, use the default values */
1593         if (unlikely(!total_cpus)) {
1594                 for_each_node(node)
1595                         wq_node_nr_active(wq, node)->max = min_active;
1596
1597                 wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = max_active;
1598                 return;
1599         }
1600
1601         for_each_node(node) {
1602                 int node_cpus;
1603
1604                 node_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpumask_of_node(node));
1605                 if (off_cpu >= 0 && cpu_to_node(off_cpu) == node)
1606                         node_cpus--;
1607
1608                 wq_node_nr_active(wq, node)->max =
1609                         clamp(DIV_ROUND_UP(max_active * node_cpus, total_cpus),
1610                               min_active, max_active);
1611         }
1612
1613         wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = max_active;
1614 }
1615
1616 /**
1617  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1618  * @pwq: pool_workqueue to get
1619  *
1620  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1621  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1622  */
1623 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1624 {
1625         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1626         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1627         pwq->refcnt++;
1628 }
1629
1630 /**
1631  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1632  * @pwq: pool_workqueue to put
1633  *
1634  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1635  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1636  */
1637 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1638 {
1639         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1640         if (likely(--pwq->refcnt))
1641                 return;
1642         /*
1643          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to a dedicated
1644          * kthread_worker to avoid A-A deadlocks.
1645          */
1646         kthread_queue_work(pwq_release_worker, &pwq->release_work);
1647 }
1648
1649 /**
1650  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1651  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1652  *
1653  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1654  */
1655 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1656 {
1657         if (pwq) {
1658                 /*
1659                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1660                  * following lock operations are safe.
1661                  */
1662                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1663                 put_pwq(pwq);
1664                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1665         }
1666 }
1667
1668 static bool pwq_is_empty(struct pool_workqueue *pwq)
1669 {
1670         return !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
1671 }
1672
1673 static void __pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1674                                 struct work_struct *work)
1675 {
1676         unsigned long *wdb = work_data_bits(work);
1677
1678         WARN_ON_ONCE(!(*wdb & WORK_STRUCT_INACTIVE));
1679         trace_workqueue_activate_work(work);
1680         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1681                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1682         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1683         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, wdb);
1684 }
1685
1686 /**
1687  * pwq_activate_work - Activate a work item if inactive
1688  * @pwq: pool_workqueue @work belongs to
1689  * @work: work item to activate
1690  *
1691  * Returns %true if activated. %false if already active.
1692  */
1693 static bool pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1694                               struct work_struct *work)
1695 {
1696         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1697         struct wq_node_nr_active *nna;
1698
1699         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1700
1701         if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1702                 return false;
1703
1704         nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1705         if (nna)
1706                 atomic_inc(&nna->nr);
1707
1708         pwq->nr_active++;
1709         __pwq_activate_work(pwq, work);
1710         return true;
1711 }
1712
1713 static bool tryinc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
1714 {
1715         int max = READ_ONCE(nna->max);
1716
1717         while (true) {
1718                 int old, tmp;
1719
1720                 old = atomic_read(&nna->nr);
1721                 if (old >= max)
1722                         return false;
1723                 tmp = atomic_cmpxchg_relaxed(&nna->nr, old, old + 1);
1724                 if (tmp == old)
1725                         return true;
1726         }
1727 }
1728
1729 /**
1730  * pwq_tryinc_nr_active - Try to increment nr_active for a pwq
1731  * @pwq: pool_workqueue of interest
1732  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1733  *
1734  * Try to increment nr_active for @pwq. Returns %true if an nr_active count is
1735  * successfully obtained. %false otherwise.
1736  */
1737 static bool pwq_tryinc_nr_active(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1738 {
1739         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1740         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1741         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(wq, pool->node);
1742         bool obtained = false;
1743
1744         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1745
1746         if (!nna) {
1747                 /* BH or per-cpu workqueue, pwq->nr_active is sufficient */
1748                 obtained = pwq->nr_active < READ_ONCE(wq->max_active);
1749                 goto out;
1750         }
1751
1752         if (unlikely(pwq->plugged))
1753                 return false;
1754
1755         /*
1756          * Unbound workqueue uses per-node shared nr_active $nna. If @pwq is
1757          * already waiting on $nna, pwq_dec_nr_active() will maintain the
1758          * concurrency level. Don't jump the line.
1759          *
1760          * We need to ignore the pending test after max_active has increased as
1761          * pwq_dec_nr_active() can only maintain the concurrency level but not
1762          * increase it. This is indicated by @fill.
1763          */
1764         if (!list_empty(&pwq->pending_node) && likely(!fill))
1765                 goto out;
1766
1767         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1768         if (obtained)
1769                 goto out;
1770
1771         /*
1772          * Lockless acquisition failed. Lock, add ourself to $nna->pending_pwqs
1773          * and try again. The smp_mb() is paired with the implied memory barrier
1774          * of atomic_dec_return() in pwq_dec_nr_active() to ensure that either
1775          * we see the decremented $nna->nr or they see non-empty
1776          * $nna->pending_pwqs.
1777          */
1778         raw_spin_lock(&nna->lock);
1779
1780         if (list_empty(&pwq->pending_node))
1781                 list_add_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1782         else if (likely(!fill))
1783                 goto out_unlock;
1784
1785         smp_mb();
1786
1787         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1788
1789         /*
1790          * If @fill, @pwq might have already been pending. Being spuriously
1791          * pending in cold paths doesn't affect anything. Let's leave it be.
1792          */
1793         if (obtained && likely(!fill))
1794                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1795
1796 out_unlock:
1797         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1798 out:
1799         if (obtained)
1800                 pwq->nr_active++;
1801         return obtained;
1802 }
1803
1804 /**
1805  * pwq_activate_first_inactive - Activate the first inactive work item on a pwq
1806  * @pwq: pool_workqueue of interest
1807  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1808  *
1809  * Activate the first inactive work item of @pwq if available and allowed by
1810  * max_active limit.
1811  *
1812  * Returns %true if an inactive work item has been activated. %false if no
1813  * inactive work item is found or max_active limit is reached.
1814  */
1815 static bool pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1816 {
1817         struct work_struct *work =
1818                 list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1819                                          struct work_struct, entry);
1820
1821         if (work && pwq_tryinc_nr_active(pwq, fill)) {
1822                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1823                 return true;
1824         } else {
1825                 return false;
1826         }
1827 }
1828
1829 /**
1830  * unplug_oldest_pwq - unplug the oldest pool_workqueue
1831  * @wq: workqueue_struct where its oldest pwq is to be unplugged
1832  *
1833  * This function should only be called for ordered workqueues where only the
1834  * oldest pwq is unplugged, the others are plugged to suspend execution to
1835  * ensure proper work item ordering::
1836  *
1837  *    dfl_pwq --------------+     [P] - plugged
1838  *                          |
1839  *                          v
1840  *    pwqs -> A -> B [P] -> C [P] (newest)
1841  *            |    |        |
1842  *            1    3        5
1843  *            |    |        |
1844  *            2    4        6
1845  *
1846  * When the oldest pwq is drained and removed, this function should be called
1847  * to unplug the next oldest one to start its work item execution. Note that
1848  * pwq's are linked into wq->pwqs with the oldest first, so the first one in
1849  * the list is the oldest.
1850  */
1851 static void unplug_oldest_pwq(struct workqueue_struct *wq)
1852 {
1853         struct pool_workqueue *pwq;
1854
1855         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1856
1857         /* Caller should make sure that pwqs isn't empty before calling */
1858         pwq = list_first_entry_or_null(&wq->pwqs, struct pool_workqueue,
1859                                        pwqs_node);
1860         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1861         if (pwq->plugged) {
1862                 pwq->plugged = false;
1863                 if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true))
1864                         kick_pool(pwq->pool);
1865         }
1866         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1867 }
1868
1869 /**
1870  * node_activate_pending_pwq - Activate a pending pwq on a wq_node_nr_active
1871  * @nna: wq_node_nr_active to activate a pending pwq for
1872  * @caller_pool: worker_pool the caller is locking
1873  *
1874  * Activate a pwq in @nna->pending_pwqs. Called with @caller_pool locked.
1875  * @caller_pool may be unlocked and relocked to lock other worker_pools.
1876  */
1877 static void node_activate_pending_pwq(struct wq_node_nr_active *nna,
1878                                       struct worker_pool *caller_pool)
1879 {
1880         struct worker_pool *locked_pool = caller_pool;
1881         struct pool_workqueue *pwq;
1882         struct work_struct *work;
1883
1884         lockdep_assert_held(&caller_pool->lock);
1885
1886         raw_spin_lock(&nna->lock);
1887 retry:
1888         pwq = list_first_entry_or_null(&nna->pending_pwqs,
1889                                        struct pool_workqueue, pending_node);
1890         if (!pwq)
1891                 goto out_unlock;
1892
1893         /*
1894          * If @pwq is for a different pool than @locked_pool, we need to lock
1895          * @pwq->pool->lock. Let's trylock first. If unsuccessful, do the unlock
1896          * / lock dance. For that, we also need to release @nna->lock as it's
1897          * nested inside pool locks.
1898          */
1899         if (pwq->pool != locked_pool) {
1900                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1901                 locked_pool = pwq->pool;
1902                 if (!raw_spin_trylock(&locked_pool->lock)) {
1903                         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1904                         raw_spin_lock(&locked_pool->lock);
1905                         raw_spin_lock(&nna->lock);
1906                         goto retry;
1907                 }
1908         }
1909
1910         /*
1911          * $pwq may not have any inactive work items due to e.g. cancellations.
1912          * Drop it from pending_pwqs and see if there's another one.
1913          */
1914         work = list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1915                                         struct work_struct, entry);
1916         if (!work) {
1917                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1918                 goto retry;
1919         }
1920
1921         /*
1922          * Acquire an nr_active count and activate the inactive work item. If
1923          * $pwq still has inactive work items, rotate it to the end of the
1924          * pending_pwqs so that we round-robin through them. This means that
1925          * inactive work items are not activated in queueing order which is fine
1926          * given that there has never been any ordering across different pwqs.
1927          */
1928         if (likely(tryinc_node_nr_active(nna))) {
1929                 pwq->nr_active++;
1930                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1931
1932                 if (list_empty(&pwq->inactive_works))
1933                         list_del_init(&pwq->pending_node);
1934                 else
1935                         list_move_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1936
1937                 /* if activating a foreign pool, make sure it's running */
1938                 if (pwq->pool != caller_pool)
1939                         kick_pool(pwq->pool);
1940         }
1941
1942 out_unlock:
1943         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1944         if (locked_pool != caller_pool) {
1945                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1946                 raw_spin_lock(&caller_pool->lock);
1947         }
1948 }
1949
1950 /**
1951  * pwq_dec_nr_active - Retire an active count
1952  * @pwq: pool_workqueue of interest
1953  *
1954  * Decrement @pwq's nr_active and try to activate the first inactive work item.
1955  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock.
1956  */
1957 static void pwq_dec_nr_active(struct pool_workqueue *pwq)
1958 {
1959         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1960         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1961
1962         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1963
1964         /*
1965          * @pwq->nr_active should be decremented for both percpu and unbound
1966          * workqueues.
1967          */
1968         pwq->nr_active--;
1969
1970         /*
1971          * For a percpu workqueue, it's simple. Just need to kick the first
1972          * inactive work item on @pwq itself.
1973          */
1974         if (!nna) {
1975                 pwq_activate_first_inactive(pwq, false);
1976                 return;
1977         }
1978
1979         /*
1980          * If @pwq is for an unbound workqueue, it's more complicated because
1981          * multiple pwqs and pools may be sharing the nr_active count. When a
1982          * pwq needs to wait for an nr_active count, it puts itself on
1983          * $nna->pending_pwqs. The following atomic_dec_return()'s implied
1984          * memory barrier is paired with smp_mb() in pwq_tryinc_nr_active() to
1985          * guarantee that either we see non-empty pending_pwqs or they see
1986          * decremented $nna->nr.
1987          *
1988          * $nna->max may change as CPUs come online/offline and @pwq->wq's
1989          * max_active gets updated. However, it is guaranteed to be equal to or
1990          * larger than @pwq->wq->min_active which is above zero unless freezing.
1991          * This maintains the forward progress guarantee.
1992          */
1993         if (atomic_dec_return(&nna->nr) >= READ_ONCE(nna->max))
1994                 return;
1995
1996         if (!list_empty(&nna->pending_pwqs))
1997                 node_activate_pending_pwq(nna, pool);
1998 }
1999
2000 /**
2001  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
2002  * @pwq: pwq of interest
2003  * @work_data: work_data of work which left the queue
2004  *
2005  * A work either has completed or is removed from pending queue,
2006  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
2007  *
2008  * NOTE:
2009  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock
2010  * and thus should be called after all other state updates for the in-flight
2011  * work item is complete.
2012  *
2013  * CONTEXT:
2014  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2015  */
2016 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
2017 {
2018         int color = get_work_color(work_data);
2019
2020         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE))
2021                 pwq_dec_nr_active(pwq);
2022
2023         pwq->nr_in_flight[color]--;
2024
2025         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
2026         if (likely(pwq->flush_color != color))
2027                 goto out_put;
2028
2029         /* are there still in-flight works? */
2030         if (pwq->nr_in_flight[color])
2031                 goto out_put;
2032
2033         /* this pwq is done, clear flush_color */
2034         pwq->flush_color = -1;
2035
2036         /*
2037          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
2038          * will handle the rest.
2039          */
2040         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
2041                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
2042 out_put:
2043         put_pwq(pwq);
2044 }
2045
2046 /**
2047  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2048  * @work: work item to steal
2049  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2050  * @irq_flags: place to store irq state
2051  *
2052  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
2053  * stable state - idle, on timer or on worklist.
2054  *
2055  * Return:
2056  *
2057  *  ========    ================================================================
2058  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
2059  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
2060  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
2061  *  ========    ================================================================
2062  *
2063  * Note:
2064  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
2065  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
2066  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
2067  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
2068  *
2069  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
2070  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@irq_flags).
2071  *
2072  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2073  */
2074 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2075                                unsigned long *irq_flags)
2076 {
2077         struct worker_pool *pool;
2078         struct pool_workqueue *pwq;
2079
2080         local_irq_save(*irq_flags);
2081
2082         /* try to steal the timer if it exists */
2083         if (cflags & WORK_CANCEL_DELAYED) {
2084                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
2085
2086                 /*
2087                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
2088                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
2089                  * running on the local CPU.
2090                  */
2091                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
2092                         return 1;
2093         }
2094
2095         /* try to claim PENDING the normal way */
2096         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
2097                 return 0;
2098
2099         rcu_read_lock();
2100         /*
2101          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
2102          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
2103          */
2104         pool = get_work_pool(work);
2105         if (!pool)
2106                 goto fail;
2107
2108         raw_spin_lock(&pool->lock);
2109         /*
2110          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
2111          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
2112          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
2113          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
2114          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
2115          * item is currently queued on that pool.
2116          */
2117         pwq = get_work_pwq(work);
2118         if (pwq && pwq->pool == pool) {
2119                 unsigned long work_data;
2120
2121                 debug_work_deactivate(work);
2122
2123                 /*
2124                  * A cancelable inactive work item must be in the
2125                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
2126                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
2127                  *
2128                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
2129                  * it might have linked barrier work items which, if left
2130                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
2131                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
2132                  * item is activated before grabbing.
2133                  */
2134                 pwq_activate_work(pwq, work);
2135
2136                 list_del_init(&work->entry);
2137
2138                 /*
2139                  * work->data points to pwq iff queued. Let's point to pool. As
2140                  * this destroys work->data needed by the next step, stash it.
2141                  */
2142                 work_data = *work_data_bits(work);
2143                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id,
2144                                                pool_offq_flags(pool));
2145
2146                 /* must be the last step, see the function comment */
2147                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2148
2149                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
2150                 rcu_read_unlock();
2151                 return 1;
2152         }
2153         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2154 fail:
2155         rcu_read_unlock();
2156         local_irq_restore(*irq_flags);
2157         return -EAGAIN;
2158 }
2159
2160 /**
2161  * work_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
2162  * @work: work item to steal
2163  * @cflags: %WORK_CANCEL_ flags
2164  * @irq_flags: place to store IRQ state
2165  *
2166  * Grab PENDING bit of @work. @work can be in any stable state - idle, on timer
2167  * or on worklist.
2168  *
2169  * Can be called from any context. IRQ is disabled on return with IRQ state
2170  * stored in *@irq_flags. The caller is responsible for re-enabling it using
2171  * local_irq_restore().
2172  *
2173  * Returns %true if @work was pending. %false if idle.
2174  */
2175 static bool work_grab_pending(struct work_struct *work, u32 cflags,
2176                               unsigned long *irq_flags)
2177 {
2178         int ret;
2179
2180         while (true) {
2181                 ret = try_to_grab_pending(work, cflags, irq_flags);
2182                 if (ret >= 0)
2183                         return ret;
2184                 cpu_relax();
2185         }
2186 }
2187
2188 /**
2189  * insert_work - insert a work into a pool
2190  * @pwq: pwq @work belongs to
2191  * @work: work to insert
2192  * @head: insertion point
2193  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
2194  *
2195  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
2196  * work_struct flags.
2197  *
2198  * CONTEXT:
2199  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2200  */
2201 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
2202                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
2203 {
2204         debug_work_activate(work);
2205
2206         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
2207         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
2208
2209         /* we own @work, set data and link */
2210         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
2211         list_add_tail(&work->entry, head);
2212         get_pwq(pwq);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
2217  * same workqueue.
2218  */
2219 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
2220 {
2221         struct worker *worker;
2222
2223         worker = current_wq_worker();
2224         /*
2225          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
2226          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
2227          */
2228         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
2229 }
2230
2231 /*
2232  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
2233  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
2234  * avoid perturbing sensitive tasks.
2235  */
2236 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
2237 {
2238         int new_cpu;
2239
2240         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
2241                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
2242                         return cpu;
2243         } else {
2244                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
2245         }
2246
2247         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
2248         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2249         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2250                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2251                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
2252                         return cpu;
2253         }
2254         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
2255
2256         return new_cpu;
2257 }
2258
2259 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2260                          struct work_struct *work)
2261 {
2262         struct pool_workqueue *pwq;
2263         struct worker_pool *last_pool, *pool;
2264         unsigned int work_flags;
2265         unsigned int req_cpu = cpu;
2266
2267         /*
2268          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
2269          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
2270          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
2271          * happen with IRQ disabled.
2272          */
2273         lockdep_assert_irqs_disabled();
2274
2275         /*
2276          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
2277          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
2278          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
2279          */
2280         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
2281                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
2282                 return;
2283         rcu_read_lock();
2284 retry:
2285         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
2286         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND) {
2287                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
2288                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
2289                 else
2290                         cpu = raw_smp_processor_id();
2291         }
2292
2293         pwq = rcu_dereference(*per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu));
2294         pool = pwq->pool;
2295
2296         /*
2297          * If @work was previously on a different pool, it might still be
2298          * running there, in which case the work needs to be queued on that
2299          * pool to guarantee non-reentrancy.
2300          */
2301         last_pool = get_work_pool(work);
2302         if (last_pool && last_pool != pool) {
2303                 struct worker *worker;
2304
2305                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
2306
2307                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
2308
2309                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
2310                         pwq = worker->current_pwq;
2311                         pool = pwq->pool;
2312                         WARN_ON_ONCE(pool != last_pool);
2313                 } else {
2314                         /* meh... not running there, queue here */
2315                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
2316                         raw_spin_lock(&pool->lock);
2317                 }
2318         } else {
2319                 raw_spin_lock(&pool->lock);
2320         }
2321
2322         /*
2323          * pwq is determined and locked. For unbound pools, we could have raced
2324          * with pwq release and it could already be dead. If its refcnt is zero,
2325          * repeat pwq selection. Note that unbound pwqs never die without
2326          * another pwq replacing it in cpu_pwq or while work items are executing
2327          * on it, so the retrying is guaranteed to make forward-progress.
2328          */
2329         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
2330                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
2331                         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2332                         cpu_relax();
2333                         goto retry;
2334                 }
2335                 /* oops */
2336                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
2337                           wq->name, cpu);
2338         }
2339
2340         /* pwq determined, queue */
2341         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
2342
2343         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
2344                 goto out;
2345
2346         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
2347         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
2348
2349         /*
2350          * Limit the number of concurrently active work items to max_active.
2351          * @work must also queue behind existing inactive work items to maintain
2352          * ordering when max_active changes. See wq_adjust_max_active().
2353          */
2354         if (list_empty(&pwq->inactive_works) && pwq_tryinc_nr_active(pwq, false)) {
2355                 if (list_empty(&pool->worklist))
2356                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2357
2358                 trace_workqueue_activate_work(work);
2359                 insert_work(pwq, work, &pool->worklist, work_flags);
2360                 kick_pool(pool);
2361         } else {
2362                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2363                 insert_work(pwq, work, &pwq->inactive_works, work_flags);
2364         }
2365
2366 out:
2367         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2368         rcu_read_unlock();
2369 }
2370
2371 static bool clear_pending_if_disabled(struct work_struct *work)
2372 {
2373         unsigned long data = *work_data_bits(work);
2374         struct work_offq_data offqd;
2375
2376         if (likely((data & WORK_STRUCT_PWQ) ||
2377                    !(data & WORK_OFFQ_DISABLE_MASK)))
2378                 return false;
2379
2380         work_offqd_unpack(&offqd, data);
2381         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
2382                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
2383         return true;
2384 }
2385
2386 /**
2387  * queue_work_on - queue work on specific cpu
2388  * @cpu: CPU number to execute work on
2389  * @wq: workqueue to use
2390  * @work: work to queue
2391  *
2392  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
2393  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
2394  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
2395  * But note well that callers specifying a CPU that never has been
2396  * online will get a splat.
2397  *
2398  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2399  */
2400 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2401                    struct work_struct *work)
2402 {
2403         bool ret = false;
2404         unsigned long irq_flags;
2405
2406         local_irq_save(irq_flags);
2407
2408         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2409             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2410                 __queue_work(cpu, wq, work);
2411                 ret = true;
2412         }
2413
2414         local_irq_restore(irq_flags);
2415         return ret;
2416 }
2417 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
2418
2419 /**
2420  * select_numa_node_cpu - Select a CPU based on NUMA node
2421  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
2422  *
2423  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
2424  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
2425  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
2426  * available CPU if we need to schedule this work.
2427  */
2428 static int select_numa_node_cpu(int node)
2429 {
2430         int cpu;
2431
2432         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
2433         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
2434                 return WORK_CPU_UNBOUND;
2435
2436         /* Use local node/cpu if we are already there */
2437         cpu = raw_smp_processor_id();
2438         if (node == cpu_to_node(cpu))
2439                 return cpu;
2440
2441         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
2442         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
2443
2444         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
2445         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
2446 }
2447
2448 /**
2449  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
2450  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
2451  * @wq: workqueue to use
2452  * @work: work to queue
2453  *
2454  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
2455  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
2456  * NUMA node.
2457  *
2458  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
2459  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
2460  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
2461  *
2462  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
2463  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
2464  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
2465  *
2466  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2467  */
2468 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
2469                      struct work_struct *work)
2470 {
2471         unsigned long irq_flags;
2472         bool ret = false;
2473
2474         /*
2475          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
2476          * Specifically we only return the first available CPU for a given
2477          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
2478          *
2479          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
2480          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
2481          * some round robin type logic.
2482          */
2483         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2484
2485         local_irq_save(irq_flags);
2486
2487         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2488             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2489                 int cpu = select_numa_node_cpu(node);
2490
2491                 __queue_work(cpu, wq, work);
2492                 ret = true;
2493         }
2494
2495         local_irq_restore(irq_flags);
2496         return ret;
2497 }
2498 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
2499
2500 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
2501 {
2502         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
2503
2504         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
2505         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2506 }
2507 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
2508
2509 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2510                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2511 {
2512         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
2513         struct work_struct *work = &dwork->work;
2514
2515         WARN_ON_ONCE(!wq);
2516         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
2517         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
2518         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
2519
2520         /*
2521          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
2522          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
2523          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
2524          * on that there's no such delay when @delay is 0.
2525          */
2526         if (!delay) {
2527                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
2528                 return;
2529         }
2530
2531         dwork->wq = wq;
2532         dwork->cpu = cpu;
2533         timer->expires = jiffies + delay;
2534
2535         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TIMER)) {
2536                 /* If the current cpu is a housekeeping cpu, use it. */
2537                 cpu = smp_processor_id();
2538                 if (!housekeeping_test_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER))
2539                         cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
2540                 add_timer_on(timer, cpu);
2541         } else {
2542                 if (likely(cpu == WORK_CPU_UNBOUND))
2543                         add_timer_global(timer);
2544                 else
2545                         add_timer_on(timer, cpu);
2546         }
2547 }
2548
2549 /**
2550  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
2551  * @cpu: CPU number to execute work on
2552  * @wq: workqueue to use
2553  * @dwork: work to queue
2554  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2555  *
2556  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
2557  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
2558  * execution.
2559  */
2560 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2561                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2562 {
2563         struct work_struct *work = &dwork->work;
2564         bool ret = false;
2565         unsigned long irq_flags;
2566
2567         /* read the comment in __queue_work() */
2568         local_irq_save(irq_flags);
2569
2570         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2571             !clear_pending_if_disabled(work)) {
2572                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2573                 ret = true;
2574         }
2575
2576         local_irq_restore(irq_flags);
2577         return ret;
2578 }
2579 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
2580
2581 /**
2582  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
2583  * @cpu: CPU number to execute work on
2584  * @wq: workqueue to use
2585  * @dwork: work to queue
2586  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2587  *
2588  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
2589  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
2590  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
2591  * current state.
2592  *
2593  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
2594  * pending and its timer was modified.
2595  *
2596  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2597  * See try_to_grab_pending() for details.
2598  */
2599 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2600                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2601 {
2602         unsigned long irq_flags;
2603         bool ret;
2604
2605         ret = work_grab_pending(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED, &irq_flags);
2606
2607         if (!clear_pending_if_disabled(&dwork->work))
2608                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2609
2610         local_irq_restore(irq_flags);
2611         return ret;
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
2614
2615 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
2616 {
2617         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
2618
2619         /* read the comment in __queue_work() */
2620         local_irq_disable();
2621         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
2622         local_irq_enable();
2623 }
2624
2625 /**
2626  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
2627  * @wq: workqueue to use
2628  * @rwork: work to queue
2629  *
2630  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
2631  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
2632  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
2633  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
2634  */
2635 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
2636 {
2637         struct work_struct *work = &rwork->work;
2638
2639         /*
2640          * rcu_work can't be canceled or disabled. Warn if the user reached
2641          * inside @rwork and disabled the inner work.
2642          */
2643         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)) &&
2644             !WARN_ON_ONCE(clear_pending_if_disabled(work))) {
2645                 rwork->wq = wq;
2646                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
2647                 return true;
2648         }
2649
2650         return false;
2651 }
2652 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
2653
2654 static struct worker *alloc_worker(int node)
2655 {
2656         struct worker *worker;
2657
2658         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
2659         if (worker) {
2660                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
2661                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
2662                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
2663                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
2664                 worker->flags = WORKER_PREP;
2665         }
2666         return worker;
2667 }
2668
2669 static cpumask_t *pool_allowed_cpus(struct worker_pool *pool)
2670 {
2671         if (pool->cpu < 0 && pool->attrs->affn_strict)
2672                 return pool->attrs->__pod_cpumask;
2673         else
2674                 return pool->attrs->cpumask;
2675 }
2676
2677 /**
2678  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
2679  * @worker: worker to be attached
2680  * @pool: the target pool
2681  *
2682  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
2683  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
2684  * cpu-[un]hotplugs.
2685  */
2686 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
2687                                   struct worker_pool *pool)
2688 {
2689         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2690
2691         /*
2692          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains stable
2693          * across this function. See the comments above the flag definition for
2694          * details. BH workers are, while per-CPU, always DISASSOCIATED.
2695          */
2696         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) {
2697                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2698         } else {
2699                 WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2700                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
2701         }
2702
2703         if (worker->rescue_wq)
2704                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2705
2706         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
2707         worker->pool = pool;
2708
2709         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2710 }
2711
2712 /**
2713  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
2714  * @worker: worker which is attached to its pool
2715  *
2716  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
2717  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
2718  * other reference to the pool.
2719  */
2720 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
2721 {
2722         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2723         struct completion *detach_completion = NULL;
2724
2725         /* there is one permanent BH worker per CPU which should never detach */
2726         WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_BH);
2727
2728         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2729
2730         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2731         list_del(&worker->node);
2732         worker->pool = NULL;
2733
2734         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
2735                 detach_completion = pool->detach_completion;
2736         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2737
2738         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
2739         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
2740
2741         if (detach_completion)
2742                 complete(detach_completion);
2743 }
2744
2745 /**
2746  * create_worker - create a new workqueue worker
2747  * @pool: pool the new worker will belong to
2748  *
2749  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
2750  *
2751  * CONTEXT:
2752  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
2753  *
2754  * Return:
2755  * Pointer to the newly created worker.
2756  */
2757 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
2758 {
2759         struct worker *worker;
2760         int id;
2761         char id_buf[23];
2762
2763         /* ID is needed to determine kthread name */
2764         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
2765         if (id < 0) {
2766                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
2767                             ERR_PTR(id));
2768                 return NULL;
2769         }
2770
2771         worker = alloc_worker(pool->node);
2772         if (!worker) {
2773                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
2774                 goto fail;
2775         }
2776
2777         worker->id = id;
2778
2779         if (!(pool->flags & POOL_BH)) {
2780                 if (pool->cpu >= 0)
2781                         snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
2782                                  pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
2783                 else
2784                         snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
2785
2786                 worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker,
2787                                         pool->node, "kworker/%s", id_buf);
2788                 if (IS_ERR(worker->task)) {
2789                         if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
2790                                 pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
2791                                        id_buf);
2792                         } else {
2793                                 pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
2794                                             worker->task);
2795                         }
2796                         goto fail;
2797                 }
2798
2799                 set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
2800                 kthread_bind_mask(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2801         }
2802
2803         /* successful, attach the worker to the pool */
2804         worker_attach_to_pool(worker, pool);
2805
2806         /* start the newly created worker */
2807         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2808
2809         worker->pool->nr_workers++;
2810         worker_enter_idle(worker);
2811
2812         /*
2813          * @worker is waiting on a completion in kthread() and will trigger hung
2814          * check if not woken up soon. As kick_pool() is noop if @pool is empty,
2815          * wake it up explicitly.
2816          */
2817         if (worker->task)
2818                 wake_up_process(worker->task);
2819
2820         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2821
2822         return worker;
2823
2824 fail:
2825         ida_free(&pool->worker_ida, id);
2826         kfree(worker);
2827         return NULL;
2828 }
2829
2830 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2831 {
2832         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2833
2834         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2835         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2836                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2837         else
2838                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2839 }
2840
2841 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2842 {
2843         struct worker *worker, *tmp;
2844
2845         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2846                 list_del_init(&worker->entry);
2847                 unbind_worker(worker);
2848                 /*
2849                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2850                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2851                  * wouldn't have gotten here.
2852                  *
2853                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2854                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2855                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2856                  * outside of pool->lock.
2857                  */
2858                 wake_up_process(worker->task);
2859         }
2860 }
2861
2862 /**
2863  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2864  * @worker: worker to be destroyed
2865  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2866  *
2867  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2868  * should be idle.
2869  *
2870  * CONTEXT:
2871  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2872  */
2873 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2874 {
2875         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2876
2877         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2878         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2879
2880         /* sanity check frenzy */
2881         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2882             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2883             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2884                 return;
2885
2886         pool->nr_workers--;
2887         pool->nr_idle--;
2888
2889         worker->flags |= WORKER_DIE;
2890
2891         list_move(&worker->entry, list);
2892         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2893 }
2894
2895 /**
2896  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2897  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2898  *
2899  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2900  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2901  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2902  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2903  * it expire and re-evaluate things from there.
2904  */
2905 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2906 {
2907         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2908         bool do_cull = false;
2909
2910         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2911                 return;
2912
2913         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2914
2915         if (too_many_workers(pool)) {
2916                 struct worker *worker;
2917                 unsigned long expires;
2918
2919                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2920                 worker = list_last_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
2921                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2922                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2923
2924                 if (!do_cull)
2925                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2926         }
2927         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2928
2929         if (do_cull)
2930                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2931 }
2932
2933 /**
2934  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2935  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2936  *
2937  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2938  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2939  *
2940  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2941  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2942  * context, hence the split between timer callback and work item.
2943  */
2944 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2945 {
2946         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2947         LIST_HEAD(cull_list);
2948
2949         /*
2950          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2951          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2952          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2953          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2954          */
2955         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2956         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2957
2958         while (too_many_workers(pool)) {
2959                 struct worker *worker;
2960                 unsigned long expires;
2961
2962                 worker = list_last_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
2963                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2964
2965                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2966                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2967                         break;
2968                 }
2969
2970                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2971         }
2972
2973         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2974         wake_dying_workers(&cull_list);
2975         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2976 }
2977
2978 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2979 {
2980         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2981         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2982
2983         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2984
2985         if (!wq->rescuer)
2986                 return;
2987
2988         /* mayday mayday mayday */
2989         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2990                 /*
2991                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2992                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2993                  * rescuer is done with it.
2994                  */
2995                 get_pwq(pwq);
2996                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2997                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2998                 pwq->stats[PWQ_STAT_MAYDAY]++;
2999         }
3000 }
3001
3002 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
3003 {
3004         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
3005         struct work_struct *work;
3006
3007         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3008         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
3009
3010         if (need_to_create_worker(pool)) {
3011                 /*
3012                  * We've been trying to create a new worker but
3013                  * haven't been successful.  We might be hitting an
3014                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
3015                  * rescuers.
3016                  */
3017                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
3018                         send_mayday(work);
3019         }
3020
3021         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3022         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3023
3024         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
3025 }
3026
3027 /**
3028  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
3029  * @pool: pool to create a new worker for
3030  *
3031  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
3032  * have at least one idle worker on return from this function.  If
3033  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
3034  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
3035  * possible allocation deadlock.
3036  *
3037  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
3038  * may_start_working() %true.
3039  *
3040  * LOCKING:
3041  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3042  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
3043  * manager.
3044  */
3045 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
3046 __releases(&pool->lock)
3047 __acquires(&pool->lock)
3048 {
3049 restart:
3050         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3051
3052         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
3053         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
3054
3055         while (true) {
3056                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
3057                         break;
3058
3059                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
3060
3061                 if (!need_to_create_worker(pool))
3062                         break;
3063         }
3064
3065         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3066         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3067         /*
3068          * This is necessary even after a new worker was just successfully
3069          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
3070          * already become busy.
3071          */
3072         if (need_to_create_worker(pool))
3073                 goto restart;
3074 }
3075
3076 /**
3077  * manage_workers - manage worker pool
3078  * @worker: self
3079  *
3080  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
3081  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
3082  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
3083  *
3084  * The caller can safely start processing works on false return.  On
3085  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
3086  * and may_start_working() is true.
3087  *
3088  * CONTEXT:
3089  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3090  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
3091  *
3092  * Return:
3093  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
3094  * start processing works, %true if management function was performed and
3095  * the conditions that the caller verified before calling the function may
3096  * no longer be true.
3097  */
3098 static bool manage_workers(struct worker *worker)
3099 {
3100         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3101
3102         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
3103                 return false;
3104
3105         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3106         pool->manager = worker;
3107
3108         maybe_create_worker(pool);
3109
3110         pool->manager = NULL;
3111         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
3112         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
3113         return true;
3114 }
3115
3116 /**
3117  * process_one_work - process single work
3118  * @worker: self
3119  * @work: work to process
3120  *
3121  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
3122  * process a single work including synchronization against and
3123  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
3124  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
3125  * call this function to process a work.
3126  *
3127  * CONTEXT:
3128  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
3129  */
3130 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
3131 __releases(&pool->lock)
3132 __acquires(&pool->lock)
3133 {
3134         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
3135         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3136         unsigned long work_data;
3137         int lockdep_start_depth, rcu_start_depth;
3138         bool bh_draining = pool->flags & POOL_BH_DRAINING;
3139 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3140         /*
3141          * It is permissible to free the struct work_struct from
3142          * inside the function that is called from it, this we need to
3143          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
3144          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
3145          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
3146          */
3147         struct lockdep_map lockdep_map;
3148
3149         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
3150 #endif
3151         /* ensure we're on the correct CPU */
3152         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
3153                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
3154
3155         /* claim and dequeue */
3156         debug_work_deactivate(work);
3157         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
3158         worker->current_work = work;
3159         worker->current_func = work->func;
3160         worker->current_pwq = pwq;
3161         if (worker->task)
3162                 worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
3163         work_data = *work_data_bits(work);
3164         worker->current_color = get_work_color(work_data);
3165
3166         /*
3167          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
3168          * overridden through set_worker_desc().
3169          */
3170         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
3171
3172         list_del_init(&work->entry);
3173
3174         /*
3175          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
3176          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
3177          * of concurrency management and the next code block will chain
3178          * execution of the pending work items.
3179          */
3180         if (unlikely(pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE))
3181                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3182
3183         /*
3184          * Kick @pool if necessary. It's always noop for per-cpu worker pools
3185          * since nr_running would always be >= 1 at this point. This is used to
3186          * chain execution of the pending work items for WORKER_NOT_RUNNING
3187          * workers such as the UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
3188          */
3189         kick_pool(pool);
3190
3191         /*
3192          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
3193          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
3194          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
3195          * disabled.
3196          */
3197         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id, pool_offq_flags(pool));
3198
3199         pwq->stats[PWQ_STAT_STARTED]++;
3200         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3201
3202         rcu_start_depth = rcu_preempt_depth();
3203         lockdep_start_depth = lockdep_depth(current);
3204         /* see drain_dead_softirq_workfn() */
3205         if (!bh_draining)
3206                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3207         lock_map_acquire(&lockdep_map);
3208         /*
3209          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
3210          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
3211          *
3212          * However, that would result in:
3213          *
3214          *   A(W1)
3215          *   WFC(C)
3216          *              A(W1)
3217          *              C(C)
3218          *
3219          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
3220          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
3221          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
3222          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
3223          * these locks.
3224          *
3225          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
3226          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
3227          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
3228          */
3229         lockdep_invariant_state(true);
3230         trace_workqueue_execute_start(work);
3231         worker->current_func(work);
3232         /*
3233          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
3234          * point will only record its address.
3235          */
3236         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
3237         pwq->stats[PWQ_STAT_COMPLETED]++;
3238         lock_map_release(&lockdep_map);
3239         if (!bh_draining)
3240                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3241
3242         if (unlikely((worker->task && in_atomic()) ||
3243                      lockdep_depth(current) != lockdep_start_depth ||
3244                      rcu_preempt_depth() != rcu_start_depth)) {
3245                 pr_err("BUG: workqueue leaked atomic, lock or RCU: %s[%d]\n"
3246                        "     preempt=0x%08x lock=%d->%d RCU=%d->%d workfn=%ps\n",
3247                        current->comm, task_pid_nr(current), preempt_count(),
3248                        lockdep_start_depth, lockdep_depth(current),
3249                        rcu_start_depth, rcu_preempt_depth(),
3250                        worker->current_func);
3251                 debug_show_held_locks(current);
3252                 dump_stack();
3253         }
3254
3255         /*
3256          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
3257          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
3258          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
3259          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
3260          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
3261          * the same condition doesn't freeze RCU.
3262          */
3263         if (worker->task)
3264                 cond_resched();
3265
3266         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3267
3268         /*
3269          * In addition to %WQ_CPU_INTENSIVE, @worker may also have been marked
3270          * CPU intensive by wq_worker_tick() if @work hogged CPU longer than
3271          * wq_cpu_intensive_thresh_us. Clear it.
3272          */
3273         worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3274
3275         /* tag the worker for identification in schedule() */
3276         worker->last_func = worker->current_func;
3277
3278         /* we're done with it, release */
3279         hash_del(&worker->hentry);
3280         worker->current_work = NULL;
3281         worker->current_func = NULL;
3282         worker->current_pwq = NULL;
3283         worker->current_color = INT_MAX;
3284
3285         /* must be the last step, see the function comment */
3286         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
3287 }
3288
3289 /**
3290  * process_scheduled_works - process scheduled works
3291  * @worker: self
3292  *
3293  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
3294  * may change while processing a work, so this function repeatedly
3295  * fetches a work from the top and executes it.
3296  *
3297  * CONTEXT:
3298  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3299  * multiple times.
3300  */
3301 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
3302 {
3303         struct work_struct *work;
3304         bool first = true;
3305
3306         while ((work = list_first_entry_or_null(&worker->scheduled,
3307                                                 struct work_struct, entry))) {
3308                 if (first) {
3309                         worker->pool->watchdog_ts = jiffies;
3310                         first = false;
3311                 }
3312                 process_one_work(worker, work);
3313         }
3314 }
3315
3316 static void set_pf_worker(bool val)
3317 {
3318         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3319         if (val)
3320                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
3321         else
3322                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
3323         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3324 }
3325
3326 /**
3327  * worker_thread - the worker thread function
3328  * @__worker: self
3329  *
3330  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
3331  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
3332  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
3333  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
3334  * will be explained in rescuer_thread().
3335  *
3336  * Return: 0
3337  */
3338 static int worker_thread(void *__worker)
3339 {
3340         struct worker *worker = __worker;
3341         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3342
3343         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
3344         set_pf_worker(true);
3345 woke_up:
3346         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3347
3348         /* am I supposed to die? */
3349         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
3350                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3351                 set_pf_worker(false);
3352
3353                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
3354                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
3355                 worker_detach_from_pool(worker);
3356                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
3357                 kfree(worker);
3358                 return 0;
3359         }
3360
3361         worker_leave_idle(worker);
3362 recheck:
3363         /* no more worker necessary? */
3364         if (!need_more_worker(pool))
3365                 goto sleep;
3366
3367         /* do we need to manage? */
3368         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
3369                 goto recheck;
3370
3371         /*
3372          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
3373          * preparing to process a work or actually processing it.
3374          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
3375          */
3376         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3377
3378         /*
3379          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
3380          * worker or that someone else has already assumed the manager
3381          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
3382          * management if applicable and concurrency management is restored
3383          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
3384          */
3385         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3386
3387         do {
3388                 struct work_struct *work =
3389                         list_first_entry(&pool->worklist,
3390                                          struct work_struct, entry);
3391
3392                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3393                         process_scheduled_works(worker);
3394         } while (keep_working(pool));
3395
3396         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3397 sleep:
3398         /*
3399          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
3400          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
3401          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
3402          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
3403          * event.
3404          */
3405         worker_enter_idle(worker);
3406         __set_current_state(TASK_IDLE);
3407         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3408         schedule();
3409         goto woke_up;
3410 }
3411
3412 /**
3413  * rescuer_thread - the rescuer thread function
3414  * @__rescuer: self
3415  *
3416  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
3417  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
3418  *
3419  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
3420  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
3421  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
3422  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
3423  * the problem rescuer solves.
3424  *
3425  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
3426  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
3427  * those works so that forward progress can be guaranteed.
3428  *
3429  * This should happen rarely.
3430  *
3431  * Return: 0
3432  */
3433 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
3434 {
3435         struct worker *rescuer = __rescuer;
3436         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
3437         bool should_stop;
3438
3439         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
3440
3441         /*
3442          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
3443          * doesn't participate in concurrency management.
3444          */
3445         set_pf_worker(true);
3446 repeat:
3447         set_current_state(TASK_IDLE);
3448
3449         /*
3450          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
3451          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
3452          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
3453          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
3454          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
3455          * list is always empty on exit.
3456          */
3457         should_stop = kthread_should_stop();
3458
3459         /* see whether any pwq is asking for help */
3460         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3461
3462         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
3463                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
3464                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
3465                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3466                 struct work_struct *work, *n;
3467
3468                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3469                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
3470
3471                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3472
3473                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
3474
3475                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3476
3477                 /*
3478                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
3479                  * process'em.
3480                  */
3481                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
3482                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
3483                         if (get_work_pwq(work) == pwq &&
3484                             assign_work(work, rescuer, &n))
3485                                 pwq->stats[PWQ_STAT_RESCUED]++;
3486                 }
3487
3488                 if (!list_empty(&rescuer->scheduled)) {
3489                         process_scheduled_works(rescuer);
3490
3491                         /*
3492                          * The above execution of rescued work items could
3493                          * have created more to rescue through
3494                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
3495                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
3496                          * that such back-to-back work items, which may be
3497                          * being used to relieve memory pressure, don't
3498                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
3499                          */
3500                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
3501                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
3502                                 /*
3503                                  * Queue iff we aren't racing destruction
3504                                  * and somebody else hasn't queued it already.
3505                                  */
3506                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3507                                         get_pwq(pwq);
3508                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3509                                 }
3510                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3511                         }
3512                 }
3513
3514                 /*
3515                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
3516                  * go away while we're still attached to it.
3517                  */
3518                 put_pwq(pwq);
3519
3520                 /*
3521                  * Leave this pool. Notify regular workers; otherwise, we end up
3522                  * with 0 concurrency and stalling the execution.
3523                  */
3524                 kick_pool(pool);
3525
3526                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3527
3528                 worker_detach_from_pool(rescuer);
3529
3530                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3531         }
3532
3533         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3534
3535         if (should_stop) {
3536                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3537                 set_pf_worker(false);
3538                 return 0;
3539         }
3540
3541         /* rescuers should never participate in concurrency management */
3542         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
3543         schedule();
3544         goto repeat;
3545 }
3546
3547 static void bh_worker(struct worker *worker)
3548 {
3549         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3550         int nr_restarts = BH_WORKER_RESTARTS;
3551         unsigned long end = jiffies + BH_WORKER_JIFFIES;
3552
3553         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3554         worker_leave_idle(worker);
3555
3556         /*
3557          * This function follows the structure of worker_thread(). See there for
3558          * explanations on each step.
3559          */
3560         if (!need_more_worker(pool))
3561                 goto done;
3562
3563         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3564         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3565
3566         do {
3567                 struct work_struct *work =
3568                         list_first_entry(&pool->worklist,
3569                                          struct work_struct, entry);
3570
3571                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3572                         process_scheduled_works(worker);
3573         } while (keep_working(pool) &&
3574                  --nr_restarts && time_before(jiffies, end));
3575
3576         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3577 done:
3578         worker_enter_idle(worker);
3579         kick_pool(pool);
3580         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3581 }
3582
3583 /*
3584  * TODO: Convert all tasklet users to workqueue and use softirq directly.
3585  *
3586  * This is currently called from tasklet[_hi]action() and thus is also called
3587  * whenever there are tasklets to run. Let's do an early exit if there's nothing
3588  * queued. Once conversion from tasklet is complete, the need_more_worker() test
3589  * can be dropped.
3590  *
3591  * After full conversion, we'll add worker->softirq_action, directly use the
3592  * softirq action and obtain the worker pointer from the softirq_action pointer.
3593  */
3594 void workqueue_softirq_action(bool highpri)
3595 {
3596         struct worker_pool *pool =
3597                 &per_cpu(bh_worker_pools, smp_processor_id())[highpri];
3598         if (need_more_worker(pool))
3599                 bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3600 }
3601
3602 struct wq_drain_dead_softirq_work {
3603         struct work_struct      work;
3604         struct worker_pool      *pool;
3605         struct completion       done;
3606 };
3607
3608 static void drain_dead_softirq_workfn(struct work_struct *work)
3609 {
3610         struct wq_drain_dead_softirq_work *dead_work =
3611                 container_of(work, struct wq_drain_dead_softirq_work, work);
3612         struct worker_pool *pool = dead_work->pool;
3613         bool repeat;
3614
3615         /*
3616          * @pool's CPU is dead and we want to execute its still pending work
3617          * items from this BH work item which is running on a different CPU. As
3618          * its CPU is dead, @pool can't be kicked and, as work execution path
3619          * will be nested, a lockdep annotation needs to be suppressed. Mark
3620          * @pool with %POOL_BH_DRAINING for the special treatments.
3621          */
3622         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3623         pool->flags |= POOL_BH_DRAINING;
3624         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3625
3626         bh_worker(list_first_entry(&pool->workers, struct worker, node));
3627
3628         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3629         pool->flags &= ~POOL_BH_DRAINING;
3630         repeat = need_more_worker(pool);
3631         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3632
3633         /*
3634          * bh_worker() might hit consecutive execution limit and bail. If there
3635          * still are pending work items, reschedule self and return so that we
3636          * don't hog this CPU's BH.
3637          */
3638         if (repeat) {
3639                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3640                         queue_work(system_bh_highpri_wq, work);
3641                 else
3642                         queue_work(system_bh_wq, work);
3643         } else {
3644                 complete(&dead_work->done);
3645         }
3646 }
3647
3648 /*
3649  * @cpu is dead. Drain the remaining BH work items on the current CPU. It's
3650  * possible to allocate dead_work per CPU and avoid flushing. However, then we
3651  * have to worry about draining overlapping with CPU coming back online or
3652  * nesting (one CPU's dead_work queued on another CPU which is also dead and so
3653  * on). Let's keep it simple and drain them synchronously. These are BH work
3654  * items which shouldn't be requeued on the same pool. Shouldn't take long.
3655  */
3656 void workqueue_softirq_dead(unsigned int cpu)
3657 {
3658         int i;
3659
3660         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
3661                 struct worker_pool *pool = &per_cpu(bh_worker_pools, cpu)[i];
3662                 struct wq_drain_dead_softirq_work dead_work;
3663
3664                 if (!need_more_worker(pool))
3665                         continue;
3666
3667                 INIT_WORK_ONSTACK(&dead_work.work, drain_dead_softirq_workfn);
3668                 dead_work.pool = pool;
3669                 init_completion(&dead_work.done);
3670
3671                 if (pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL)
3672                         queue_work(system_bh_highpri_wq, &dead_work.work);
3673                 else
3674                         queue_work(system_bh_wq, &dead_work.work);
3675
3676                 wait_for_completion(&dead_work.done);
3677                 destroy_work_on_stack(&dead_work.work);
3678         }
3679 }
3680
3681 /**
3682  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
3683  * @target_wq: workqueue being flushed
3684  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
3685  *
3686  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3687  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
3688  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
3689  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
3690  * a deadlock.
3691  */
3692 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3693                                    struct work_struct *target_work)
3694 {
3695         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3696         struct worker *worker;
3697
3698         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3699                 return;
3700
3701         worker = current_wq_worker();
3702
3703         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3704                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3705                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3706         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3707                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3708                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3709                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3710                   target_wq->name, target_func);
3711 }
3712
3713 struct wq_barrier {
3714         struct work_struct      work;
3715         struct completion       done;
3716         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3717 };
3718
3719 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3720 {
3721         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3722         complete(&barr->done);
3723 }
3724
3725 /**
3726  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3727  * @pwq: pwq to insert barrier into
3728  * @barr: wq_barrier to insert
3729  * @target: target work to attach @barr to
3730  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3731  *
3732  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3733  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3734  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3735  * cpu.
3736  *
3737  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3738  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3739  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3740  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3741  * after a work with LINKED flag set.
3742  *
3743  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3744  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3745  *
3746  * CONTEXT:
3747  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3748  */
3749 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3750                               struct wq_barrier *barr,
3751                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3752 {
3753         static __maybe_unused struct lock_class_key bh_key, thr_key;
3754         unsigned int work_flags = 0;
3755         unsigned int work_color;
3756         struct list_head *head;
3757
3758         /*
3759          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3760          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3761          * checks and call back into the fixup functions where we
3762          * might deadlock.
3763          *
3764          * BH and threaded workqueues need separate lockdep keys to avoid
3765          * spuriously triggering "inconsistent {SOFTIRQ-ON-W} -> {IN-SOFTIRQ-W}
3766          * usage".
3767          */
3768         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&barr->work, wq_barrier_func,
3769                               (pwq->wq->flags & WQ_BH) ? &bh_key : &thr_key);
3770         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3771
3772         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3773
3774         barr->task = current;
3775
3776         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3777         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3778
3779         /*
3780          * If @target is currently being executed, schedule the
3781          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3782          */
3783         if (worker) {
3784                 head = worker->scheduled.next;
3785                 work_color = worker->current_color;
3786         } else {
3787                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3788
3789                 head = target->entry.next;
3790                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3791                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3792                 work_color = get_work_color(*bits);
3793                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3794         }
3795
3796         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3797         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3798
3799         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3800 }
3801
3802 /**
3803  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3804  * @wq: workqueue being flushed
3805  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3806  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3807  *
3808  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3809  *
3810  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3811  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3812  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3813  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3814  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3815  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3816  *
3817  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3818  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3819  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3820  * is returned.
3821  *
3822  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3823  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3824  * advanced to @work_color.
3825  *
3826  * CONTEXT:
3827  * mutex_lock(wq->mutex).
3828  *
3829  * Return:
3830  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3831  * otherwise.
3832  */
3833 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3834                                       int flush_color, int work_color)
3835 {
3836         bool wait = false;
3837         struct pool_workqueue *pwq;
3838
3839         if (flush_color >= 0) {
3840                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3841                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3842         }
3843
3844         for_each_pwq(pwq, wq) {
3845                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3846
3847                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3848
3849                 if (flush_color >= 0) {
3850                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3851
3852                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3853                                 pwq->flush_color = flush_color;
3854                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3855                                 wait = true;
3856                         }
3857                 }
3858
3859                 if (work_color >= 0) {
3860                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3861                         pwq->work_color = work_color;
3862                 }
3863
3864                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3865         }
3866
3867         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3868                 complete(&wq->first_flusher->done);
3869
3870         return wait;
3871 }
3872
3873 static void touch_wq_lockdep_map(struct workqueue_struct *wq)
3874 {
3875 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3876         if (wq->flags & WQ_BH)
3877                 local_bh_disable();
3878
3879         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
3880         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
3881
3882         if (wq->flags & WQ_BH)
3883                 local_bh_enable();
3884 #endif
3885 }
3886
3887 static void touch_work_lockdep_map(struct work_struct *work,
3888                                    struct workqueue_struct *wq)
3889 {
3890 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3891         if (wq->flags & WQ_BH)
3892                 local_bh_disable();
3893
3894         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3895         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3896
3897         if (wq->flags & WQ_BH)
3898                 local_bh_enable();
3899 #endif
3900 }
3901
3902 /**
3903  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3904  * @wq: workqueue to flush
3905  *
3906  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3907  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3908  */
3909 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3910 {
3911         struct wq_flusher this_flusher = {
3912                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3913                 .flush_color = -1,
3914                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
3915         };
3916         int next_color;
3917
3918         if (WARN_ON(!wq_online))
3919                 return;
3920
3921         touch_wq_lockdep_map(wq);
3922
3923         mutex_lock(&wq->mutex);
3924
3925         /*
3926          * Start-to-wait phase
3927          */
3928         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3929
3930         if (next_color != wq->flush_color) {
3931                 /*
3932                  * Color space is not full.  The current work_color
3933                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3934                  * by one.
3935                  */
3936                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3937                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3938                 wq->work_color = next_color;
3939
3940                 if (!wq->first_flusher) {
3941                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3942                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3943
3944                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3945
3946                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3947                                                        wq->work_color)) {
3948                                 /* nothing to flush, done */
3949                                 wq->flush_color = next_color;
3950                                 wq->first_flusher = NULL;
3951                                 goto out_unlock;
3952                         }
3953                 } else {
3954                         /* wait in queue */
3955                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3956                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3957                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3958                 }
3959         } else {
3960                 /*
3961                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3962                  * The next flush completion will assign us
3963                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3964                  */
3965                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3966         }
3967
3968         check_flush_dependency(wq, NULL);
3969
3970         mutex_unlock(&wq->mutex);
3971
3972         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3973
3974         /*
3975          * Wake-up-and-cascade phase
3976          *
3977          * First flushers are responsible for cascading flushes and
3978          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
3979          */
3980         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
3981                 return;
3982
3983         mutex_lock(&wq->mutex);
3984
3985         /* we might have raced, check again with mutex held */
3986         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
3987                 goto out_unlock;
3988
3989         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
3990
3991         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
3992         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3993
3994         while (true) {
3995                 struct wq_flusher *next, *tmp;
3996
3997                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
3998                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
3999                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
4000                                 break;
4001                         list_del_init(&next->list);
4002                         complete(&next->done);
4003                 }
4004
4005                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
4006                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
4007
4008                 /* this flush_color is finished, advance by one */
4009                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
4010
4011                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
4012                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
4013                         /*
4014                          * Assign the same color to all overflowed
4015                          * flushers, advance work_color and append to
4016                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
4017                          * phase for these overflowed flushers.
4018                          */
4019                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
4020                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
4021
4022                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
4023
4024                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
4025                                               &wq->flusher_queue);
4026                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
4027                 }
4028
4029                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
4030                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
4031                         break;
4032                 }
4033
4034                 /*
4035                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
4036                  * the new first flusher and arm pwqs.
4037                  */
4038                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
4039                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
4040
4041                 list_del_init(&next->list);
4042                 wq->first_flusher = next;
4043
4044                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
4045                         break;
4046
4047                 /*
4048                  * Meh... this color is already done, clear first
4049                  * flusher and repeat cascading.
4050                  */
4051                 wq->first_flusher = NULL;
4052         }
4053
4054 out_unlock:
4055         mutex_unlock(&wq->mutex);
4056 }
4057 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
4058
4059 /**
4060  * drain_workqueue - drain a workqueue
4061  * @wq: workqueue to drain
4062  *
4063  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
4064  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
4065  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
4066  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
4067  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
4068  * takes too long.
4069  */
4070 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4071 {
4072         unsigned int flush_cnt = 0;
4073         struct pool_workqueue *pwq;
4074
4075         /*
4076          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
4077          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
4078          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
4079          */
4080         mutex_lock(&wq->mutex);
4081         if (!wq->nr_drainers++)
4082                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
4083         mutex_unlock(&wq->mutex);
4084 reflush:
4085         __flush_workqueue(wq);
4086
4087         mutex_lock(&wq->mutex);
4088
4089         for_each_pwq(pwq, wq) {
4090                 bool drained;
4091
4092                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4093                 drained = pwq_is_empty(pwq);
4094                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4095
4096                 if (drained)
4097                         continue;
4098
4099                 if (++flush_cnt == 10 ||
4100                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
4101                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
4102                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
4103
4104                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4105                 goto reflush;
4106         }
4107
4108         if (!--wq->nr_drainers)
4109                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
4110         mutex_unlock(&wq->mutex);
4111 }
4112 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
4113
4114 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
4115                              bool from_cancel)
4116 {
4117         struct worker *worker = NULL;
4118         struct worker_pool *pool;
4119         struct pool_workqueue *pwq;
4120         struct workqueue_struct *wq;
4121
4122         rcu_read_lock();
4123         pool = get_work_pool(work);
4124         if (!pool) {
4125                 rcu_read_unlock();
4126                 return false;
4127         }
4128
4129         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4130         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
4131         pwq = get_work_pwq(work);
4132         if (pwq) {
4133                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
4134                         goto already_gone;
4135         } else {
4136                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
4137                 if (!worker)
4138                         goto already_gone;
4139                 pwq = worker->current_pwq;
4140         }
4141
4142         wq = pwq->wq;
4143         check_flush_dependency(wq, work);
4144
4145         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
4146         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4147
4148         touch_work_lockdep_map(work, wq);
4149
4150         /*
4151          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
4152          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
4153          *
4154          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
4155          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
4156          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
4157          * forward progress.
4158          */
4159         if (!from_cancel && (wq->saved_max_active == 1 || wq->rescuer))
4160                 touch_wq_lockdep_map(wq);
4161
4162         rcu_read_unlock();
4163         return true;
4164 already_gone:
4165         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4166         rcu_read_unlock();
4167         return false;
4168 }
4169
4170 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
4171 {
4172         struct wq_barrier barr;
4173         unsigned long data;
4174
4175         if (WARN_ON(!wq_online))
4176                 return false;
4177
4178         if (WARN_ON(!work->func))
4179                 return false;
4180
4181         if (!start_flush_work(work, &barr, from_cancel))
4182                 return false;
4183
4184         /*
4185          * start_flush_work() returned %true. If @from_cancel is set, we know
4186          * that @work must have been executing during start_flush_work() and
4187          * can't currently be queued. Its data must contain OFFQ bits. If @work
4188          * was queued on a BH workqueue, we also know that it was running in the
4189          * BH context and thus can be busy-waited.
4190          */
4191         data = *work_data_bits(work);
4192         if (from_cancel &&
4193             !WARN_ON_ONCE(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_BH)) {
4194                 /*
4195                  * On RT, prevent a live lock when %current preempted soft
4196                  * interrupt processing or prevents ksoftirqd from running by
4197                  * keeping flipping BH. If the BH work item runs on a different
4198                  * CPU then this has no effect other than doing the BH
4199                  * disable/enable dance for nothing. This is copied from
4200                  * kernel/softirq.c::tasklet_unlock_spin_wait().
4201                  */
4202                 while (!try_wait_for_completion(&barr.done)) {
4203                         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
4204                                 local_bh_disable();
4205                                 local_bh_enable();
4206                         } else {
4207                                 cpu_relax();
4208                         }
4209                 }
4210         } else {
4211                 wait_for_completion(&barr.done);
4212         }
4213
4214         destroy_work_on_stack(&barr.work);
4215         return true;
4216 }
4217
4218 /**
4219  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
4220  * @work: the work to flush
4221  *
4222  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
4223  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
4224  *
4225  * Return:
4226  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4227  * %false if it was already idle.
4228  */
4229 bool flush_work(struct work_struct *work)
4230 {
4231         might_sleep();
4232         return __flush_work(work, false);
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
4235
4236 /**
4237  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
4238  * @dwork: the delayed work to flush
4239  *
4240  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
4241  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
4242  * considers the last queueing instance of @dwork.
4243  *
4244  * Return:
4245  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
4246  * %false if it was already idle.
4247  */
4248 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4249 {
4250         local_irq_disable();
4251         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
4252                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
4253         local_irq_enable();
4254         return flush_work(&dwork->work);
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
4257
4258 /**
4259  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
4260  * @rwork: the rcu work to flush
4261  *
4262  * Return:
4263  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
4264  * %false if it was already idle.
4265  */
4266 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
4267 {
4268         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
4269                 rcu_barrier();
4270                 flush_work(&rwork->work);
4271                 return true;
4272         } else {
4273                 return flush_work(&rwork->work);
4274         }
4275 }
4276 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
4277
4278 static void work_offqd_disable(struct work_offq_data *offqd)
4279 {
4280         const unsigned long max = (1lu << WORK_OFFQ_DISABLE_BITS) - 1;
4281
4282         if (likely(offqd->disable < max))
4283                 offqd->disable++;
4284         else
4285                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count overflowed\n");
4286 }
4287
4288 static void work_offqd_enable(struct work_offq_data *offqd)
4289 {
4290         if (likely(offqd->disable > 0))
4291                 offqd->disable--;
4292         else
4293                 WARN_ONCE(true, "workqueue: work disable count underflowed\n");
4294 }
4295
4296 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, u32 cflags)
4297 {
4298         struct work_offq_data offqd;
4299         unsigned long irq_flags;
4300         int ret;
4301
4302         ret = work_grab_pending(work, cflags, &irq_flags);
4303
4304         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4305
4306         if (cflags & WORK_CANCEL_DISABLE)
4307                 work_offqd_disable(&offqd);
4308
4309         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4310                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4311         local_irq_restore(irq_flags);
4312         return ret;
4313 }
4314
4315 static bool __cancel_work_sync(struct work_struct *work, u32 cflags)
4316 {
4317         bool ret;
4318
4319         ret = __cancel_work(work, cflags | WORK_CANCEL_DISABLE);
4320
4321         if (*work_data_bits(work) & WORK_OFFQ_BH)
4322                 WARN_ON_ONCE(in_hardirq());
4323         else
4324                 might_sleep();
4325
4326         /*
4327          * Skip __flush_work() during early boot when we know that @work isn't
4328          * executing. This allows canceling during early boot.
4329          */
4330         if (wq_online)
4331                 __flush_work(work, true);
4332
4333         if (!(cflags & WORK_CANCEL_DISABLE))
4334                 enable_work(work);
4335
4336         return ret;
4337 }
4338
4339 /*
4340  * See cancel_delayed_work()
4341  */
4342 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4343 {
4344         return __cancel_work(work, 0);
4345 }
4346 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4347
4348 /**
4349  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
4350  * @work: the work to cancel
4351  *
4352  * Cancel @work and wait for its execution to finish. This function can be used
4353  * even if the work re-queues itself or migrates to another workqueue. On return
4354  * from this function, @work is guaranteed to be not pending or executing on any
4355  * CPU as long as there aren't racing enqueues.
4356  *
4357  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for delayed_work's.
4358  * Use cancel_delayed_work_sync() instead.
4359  *
4360  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4361  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4362  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4363  *
4364  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4365  */
4366 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
4367 {
4368         return __cancel_work_sync(work, 0);
4369 }
4370 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
4371
4372 /**
4373  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4374  * @dwork: delayed_work to cancel
4375  *
4376  * Kill off a pending delayed_work.
4377  *
4378  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4379  * pending.
4380  *
4381  * Note:
4382  * The work callback function may still be running on return, unless
4383  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4384  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4385  *
4386  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4387  */
4388 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4389 {
4390         return __cancel_work(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4391 }
4392 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4393
4394 /**
4395  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4396  * @dwork: the delayed work cancel
4397  *
4398  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4399  *
4400  * Return:
4401  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4402  */
4403 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4404 {
4405         return __cancel_work_sync(&dwork->work, WORK_CANCEL_DELAYED);
4406 }
4407 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4408
4409 /**
4410  * disable_work - Disable and cancel a work item
4411  * @work: work item to disable
4412  *
4413  * Disable @work by incrementing its disable count and cancel it if currently
4414  * pending. As long as the disable count is non-zero, any attempt to queue @work
4415  * will fail and return %false. The maximum supported disable depth is 2 to the
4416  * power of %WORK_OFFQ_DISABLE_BITS, currently 65536.
4417  *
4418  * Can be called from any context. Returns %true if @work was pending, %false
4419  * otherwise.
4420  */
4421 bool disable_work(struct work_struct *work)
4422 {
4423         return __cancel_work(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4424 }
4425 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work);
4426
4427 /**
4428  * disable_work_sync - Disable, cancel and drain a work item
4429  * @work: work item to disable
4430  *
4431  * Similar to disable_work() but also wait for @work to finish if currently
4432  * executing.
4433  *
4434  * Must be called from a sleepable context if @work was last queued on a non-BH
4435  * workqueue. Can also be called from non-hardirq atomic contexts including BH
4436  * if @work was last queued on a BH workqueue.
4437  *
4438  * Returns %true if @work was pending, %false otherwise.
4439  */
4440 bool disable_work_sync(struct work_struct *work)
4441 {
4442         return __cancel_work_sync(work, WORK_CANCEL_DISABLE);
4443 }
4444 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_work_sync);
4445
4446 /**
4447  * enable_work - Enable a work item
4448  * @work: work item to enable
4449  *
4450  * Undo disable_work[_sync]() by decrementing @work's disable count. @work can
4451  * only be queued if its disable count is 0.
4452  *
4453  * Can be called from any context. Returns %true if the disable count reached 0.
4454  * Otherwise, %false.
4455  */
4456 bool enable_work(struct work_struct *work)
4457 {
4458         struct work_offq_data offqd;
4459         unsigned long irq_flags;
4460
4461         work_grab_pending(work, 0, &irq_flags);
4462
4463         work_offqd_unpack(&offqd, *work_data_bits(work));
4464         work_offqd_enable(&offqd);
4465         set_work_pool_and_clear_pending(work, offqd.pool_id,
4466                                         work_offqd_pack_flags(&offqd));
4467         local_irq_restore(irq_flags);
4468
4469         return !offqd.disable;
4470 }
4471 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_work);
4472
4473 /**
4474  * disable_delayed_work - Disable and cancel a delayed work item
4475  * @dwork: delayed work item to disable
4476  *
4477  * disable_work() for delayed work items.
4478  */
4479 bool disable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4480 {
4481         return __cancel_work(&dwork->work,
4482                              WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4483 }
4484 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work);
4485
4486 /**
4487  * disable_delayed_work_sync - Disable, cancel and drain a delayed work item
4488  * @dwork: delayed work item to disable
4489  *
4490  * disable_work_sync() for delayed work items.
4491  */
4492 bool disable_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4493 {
4494         return __cancel_work_sync(&dwork->work,
4495                                   WORK_CANCEL_DELAYED | WORK_CANCEL_DISABLE);
4496 }
4497 EXPORT_SYMBOL_GPL(disable_delayed_work_sync);
4498
4499 /**
4500  * enable_delayed_work - Enable a delayed work item
4501  * @dwork: delayed work item to enable
4502  *
4503  * enable_work() for delayed work items.
4504  */
4505 bool enable_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4506 {
4507         return enable_work(&dwork->work);
4508 }
4509 EXPORT_SYMBOL_GPL(enable_delayed_work);
4510
4511 /**
4512  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4513  * @func: the function to call
4514  *
4515  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4516  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4517  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4518  *
4519  * Return:
4520  * 0 on success, -errno on failure.
4521  */
4522 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4523 {
4524         int cpu;
4525         struct work_struct __percpu *works;
4526
4527         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4528         if (!works)
4529                 return -ENOMEM;
4530
4531         cpus_read_lock();
4532
4533         for_each_online_cpu(cpu) {
4534                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4535
4536                 INIT_WORK(work, func);
4537                 schedule_work_on(cpu, work);
4538         }
4539
4540         for_each_online_cpu(cpu)
4541                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4542
4543         cpus_read_unlock();
4544         free_percpu(works);
4545         return 0;
4546 }
4547
4548 /**
4549  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4550  * @fn:         the function to execute
4551  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4552  *              be available when the work executes)
4553  *
4554  * Executes the function immediately if process context is available,
4555  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4556  *
4557  * Return:      0 - function was executed
4558  *              1 - function was scheduled for execution
4559  */
4560 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4561 {
4562         if (!in_interrupt()) {
4563                 fn(&ew->work);
4564                 return 0;
4565         }
4566
4567         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4568         schedule_work(&ew->work);
4569
4570         return 1;
4571 }
4572 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4573
4574 /**
4575  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4576  * @attrs: workqueue_attrs to free
4577  *
4578  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4579  */
4580 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4581 {
4582         if (attrs) {
4583                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4584                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4585                 kfree(attrs);
4586         }
4587 }
4588
4589 /**
4590  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4591  *
4592  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4593  * return it.
4594  *
4595  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4596  */
4597 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4598 {
4599         struct workqueue_attrs *attrs;
4600
4601         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4602         if (!attrs)
4603                 goto fail;
4604         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4605                 goto fail;
4606         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4607                 goto fail;
4608
4609         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4610         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4611         return attrs;
4612 fail:
4613         free_workqueue_attrs(attrs);
4614         return NULL;
4615 }
4616
4617 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4618                                  const struct workqueue_attrs *from)
4619 {
4620         to->nice = from->nice;
4621         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4622         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4623         to->affn_strict = from->affn_strict;
4624
4625         /*
4626          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4627          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4628          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4629          */
4630         to->affn_scope = from->affn_scope;
4631         to->ordered = from->ordered;
4632 }
4633
4634 /*
4635  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4636  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4637  */
4638 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4639 {
4640         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4641         attrs->ordered = false;
4642         if (attrs->affn_strict)
4643                 cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4644 }
4645
4646 /* hash value of the content of @attr */
4647 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4648 {
4649         u32 hash = 0;
4650
4651         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4652         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4653         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4654                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4655         if (!attrs->affn_strict)
4656                 hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4657                              BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4658         return hash;
4659 }
4660
4661 /* content equality test */
4662 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4663                           const struct workqueue_attrs *b)
4664 {
4665         if (a->nice != b->nice)
4666                 return false;
4667         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4668                 return false;
4669         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4670                 return false;
4671         if (!a->affn_strict && !cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4672                 return false;
4673         return true;
4674 }
4675
4676 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4677 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4678                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4679 {
4680         /*
4681          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4682          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4683          * @unbound_cpumask.
4684          */
4685         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4686         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4687                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4688 }
4689
4690 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4691 static const struct wq_pod_type *
4692 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4693 {
4694         enum wq_affn_scope scope;
4695         struct wq_pod_type *pt;
4696
4697         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4698         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4699
4700         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4701                 scope = wq_affn_dfl;
4702         else
4703                 scope = attrs->affn_scope;
4704
4705         pt = &wq_pod_types[scope];
4706
4707         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4708             likely(pt->nr_pods))
4709                 return pt;
4710
4711         /*
4712          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4713          * initialized in workqueue_init_early().
4714          */
4715         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4716         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4717         return pt;
4718 }
4719
4720 /**
4721  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4722  * @pool: worker_pool to initialize
4723  *
4724  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4725  *
4726  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4727  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4728  * on @pool safely to release it.
4729  */
4730 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4731 {
4732         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4733         pool->id = -1;
4734         pool->cpu = -1;
4735         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4736         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4737         pool->watchdog_ts = jiffies;
4738         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4739         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4740         hash_init(pool->busy_hash);
4741
4742         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4743         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4744
4745         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4746
4747         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4748         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
4749
4750         ida_init(&pool->worker_ida);
4751         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4752         pool->refcnt = 1;
4753
4754         /* shouldn't fail above this point */
4755         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4756         if (!pool->attrs)
4757                 return -ENOMEM;
4758
4759         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4760
4761         return 0;
4762 }
4763
4764 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4765 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4766 {
4767         char *lock_name;
4768
4769         lockdep_register_key(&wq->key);
4770         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4771         if (!lock_name)
4772                 lock_name = wq->name;
4773
4774         wq->lock_name = lock_name;
4775         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4776 }
4777
4778 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4779 {
4780         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4781 }
4782
4783 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4784 {
4785         if (wq->lock_name != wq->name)
4786                 kfree(wq->lock_name);
4787 }
4788 #else
4789 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4790 {
4791 }
4792
4793 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4794 {
4795 }
4796
4797 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4798 {
4799 }
4800 #endif
4801
4802 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4803 {
4804         int node;
4805
4806         for_each_node(node) {
4807                 kfree(nna_ar[node]);
4808                 nna_ar[node] = NULL;
4809         }
4810
4811         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4812         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4813 }
4814
4815 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4816 {
4817         nna->max = WQ_DFL_MIN_ACTIVE;
4818         atomic_set(&nna->nr, 0);
4819         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4820         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4821 }
4822
4823 /*
4824  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4825  * should be allocated in the node.
4826  */
4827 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4828 {
4829         struct wq_node_nr_active *nna;
4830         int node;
4831
4832         for_each_node(node) {
4833                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4834                 if (!nna)
4835                         goto err_free;
4836                 init_node_nr_active(nna);
4837                 nna_ar[node] = nna;
4838         }
4839
4840         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4841         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4842         if (!nna)
4843                 goto err_free;
4844         init_node_nr_active(nna);
4845         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4846
4847         return 0;
4848
4849 err_free:
4850         free_node_nr_active(nna_ar);
4851         return -ENOMEM;
4852 }
4853
4854 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4855 {
4856         struct workqueue_struct *wq =
4857                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4858
4859         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4860                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4861
4862         wq_free_lockdep(wq);
4863         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4864         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4865         kfree(wq);
4866 }
4867
4868 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4869 {
4870         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4871
4872         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4873         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4874         kfree(pool);
4875 }
4876
4877 /**
4878  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4879  * @pool: worker_pool to put
4880  *
4881  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4882  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4883  * and this function should be able to release pools which went through,
4884  * successfully or not, init_worker_pool().
4885  *
4886  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4887  */
4888 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4889 {
4890         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
4891         struct worker *worker;
4892         LIST_HEAD(cull_list);
4893
4894         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4895
4896         if (--pool->refcnt)
4897                 return;
4898
4899         /* sanity checks */
4900         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4901             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4902                 return;
4903
4904         /* release id and unhash */
4905         if (pool->id >= 0)
4906                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4907         hash_del(&pool->hash_node);
4908
4909         /*
4910          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4911          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4912          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4913          *
4914          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4915          * only get here with
4916          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4917          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4918          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4919          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4920          * drops pool->lock
4921          */
4922         while (true) {
4923                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4924                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4925                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4926
4927                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4928                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4929                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4930                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4931                         break;
4932                 }
4933                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4934                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4935         }
4936
4937         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4938                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4939         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4940         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4941
4942         wake_dying_workers(&cull_list);
4943
4944         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
4945                 pool->detach_completion = &detach_completion;
4946         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4947
4948         if (pool->detach_completion)
4949                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
4950
4951         /* shut down the timers */
4952         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4953         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4954         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4955
4956         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4957         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4958 }
4959
4960 /**
4961  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4962  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4963  *
4964  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4965  * reference count and return it.  If there already is a matching
4966  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4967  * create a new one.
4968  *
4969  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4970  *
4971  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4972  * On failure, %NULL.
4973  */
4974 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
4975 {
4976         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
4977         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
4978         struct worker_pool *pool;
4979         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
4980
4981         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4982
4983         /* do we already have a matching pool? */
4984         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
4985                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
4986                         pool->refcnt++;
4987                         return pool;
4988                 }
4989         }
4990
4991         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
4992         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
4993                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
4994                         node = pt->pod_node[pod];
4995                         break;
4996                 }
4997         }
4998
4999         /* nope, create a new one */
5000         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
5001         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
5002                 goto fail;
5003
5004         pool->node = node;
5005         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
5006         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
5007
5008         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
5009                 goto fail;
5010
5011         /* create and start the initial worker */
5012         if (wq_online && !create_worker(pool))
5013                 goto fail;
5014
5015         /* install */
5016         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
5017
5018         return pool;
5019 fail:
5020         if (pool)
5021                 put_unbound_pool(pool);
5022         return NULL;
5023 }
5024
5025 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
5026 {
5027         kmem_cache_free(pwq_cache,
5028                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
5029 }
5030
5031 /*
5032  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
5033  * refcnt and needs to be destroyed.
5034  */
5035 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
5036 {
5037         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
5038                                                   release_work);
5039         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5040         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
5041         bool is_last = false;
5042
5043         /*
5044          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
5045          * @wq, and @wq is invalid to access.
5046          */
5047         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
5048                 mutex_lock(&wq->mutex);
5049                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
5050                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
5051
5052                 /*
5053                  * For ordered workqueue with a plugged dfl_pwq, restart it now.
5054                  */
5055                 if (!is_last && (wq->flags & __WQ_ORDERED))
5056                         unplug_oldest_pwq(wq);
5057
5058                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5059         }
5060
5061         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5062                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5063                 put_unbound_pool(pool);
5064                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5065         }
5066
5067         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
5068                 struct wq_node_nr_active *nna =
5069                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
5070
5071                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
5072                 list_del_init(&pwq->pending_node);
5073                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
5074         }
5075
5076         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
5077
5078         /*
5079          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
5080          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
5081          */
5082         if (is_last) {
5083                 wq_unregister_lockdep(wq);
5084                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
5085         }
5086 }
5087
5088 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
5089 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
5090                      struct worker_pool *pool)
5091 {
5092         BUG_ON((unsigned long)pwq & ~WORK_STRUCT_PWQ_MASK);
5093
5094         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
5095
5096         pwq->pool = pool;
5097         pwq->wq = wq;
5098         pwq->flush_color = -1;
5099         pwq->refcnt = 1;
5100         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
5101         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
5102         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
5103         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
5104         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
5105 }
5106
5107 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
5108 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
5109 {
5110         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
5111
5112         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5113
5114         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
5115         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
5116                 return;
5117
5118         /* set the matching work_color */
5119         pwq->work_color = wq->work_color;
5120
5121         /* link in @pwq */
5122         list_add_tail_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
5123 }
5124
5125 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
5126 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5127                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5128 {
5129         struct worker_pool *pool;
5130         struct pool_workqueue *pwq;
5131
5132         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5133
5134         pool = get_unbound_pool(attrs);
5135         if (!pool)
5136                 return NULL;
5137
5138         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
5139         if (!pwq) {
5140                 put_unbound_pool(pool);
5141                 return NULL;
5142         }
5143
5144         init_pwq(pwq, wq, pool);
5145         return pwq;
5146 }
5147
5148 /**
5149  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
5150  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
5151  * @cpu: the target CPU
5152  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
5153  *
5154  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod. If
5155  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during calculation.
5156  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
5157  *
5158  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
5159  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
5160  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
5161  *
5162  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
5163  */
5164 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu,
5165                                 int cpu_going_down)
5166 {
5167         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
5168         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
5169
5170         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
5171         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
5172         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->__pod_cpumask, cpu_online_mask);
5173         if (cpu_going_down >= 0)
5174                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, attrs->__pod_cpumask);
5175
5176         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask)) {
5177                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
5178                 return;
5179         }
5180
5181         /* yeap, return possible CPUs in @pod that @attrs wants */
5182         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask, pt->pod_cpus[pod]);
5183
5184         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask))
5185                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
5186                                 "possible intersect\n");
5187 }
5188
5189 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
5190 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
5191                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
5192 {
5193         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
5194         struct pool_workqueue *old_pwq;
5195
5196         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5197         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5198
5199         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
5200         link_pwq(pwq);
5201
5202         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
5203         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
5204         return old_pwq;
5205 }
5206
5207 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
5208 struct apply_wqattrs_ctx {
5209         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
5210         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
5211         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
5212         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
5213         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
5214 };
5215
5216 /* free the resources after success or abort */
5217 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5218 {
5219         if (ctx) {
5220                 int cpu;
5221
5222                 for_each_possible_cpu(cpu)
5223                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
5224                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
5225
5226                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
5227
5228                 kfree(ctx);
5229         }
5230 }
5231
5232 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
5233 static struct apply_wqattrs_ctx *
5234 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
5235                       const struct workqueue_attrs *attrs,
5236                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5237 {
5238         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5239         struct workqueue_attrs *new_attrs;
5240         int cpu;
5241
5242         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5243
5244         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
5245                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
5246                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5247
5248         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
5249
5250         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5251         if (!ctx || !new_attrs)
5252                 goto out_free;
5253
5254         /*
5255          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
5256          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
5257          * it even if we don't use it immediately.
5258          */
5259         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5260         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
5261         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5262         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5263         if (!ctx->dfl_pwq)
5264                 goto out_free;
5265
5266         for_each_possible_cpu(cpu) {
5267                 if (new_attrs->ordered) {
5268                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
5269                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
5270                 } else {
5271                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu, -1);
5272                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
5273                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
5274                                 goto out_free;
5275                 }
5276         }
5277
5278         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
5279         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
5280         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
5281         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
5282         ctx->attrs = new_attrs;
5283
5284         /*
5285          * For initialized ordered workqueues, there should only be one pwq
5286          * (dfl_pwq). Set the plugged flag of ctx->dfl_pwq to suspend execution
5287          * of newly queued work items until execution of older work items in
5288          * the old pwq's have completed.
5289          */
5290         if ((wq->flags & __WQ_ORDERED) && !list_empty(&wq->pwqs))
5291                 ctx->dfl_pwq->plugged = true;
5292
5293         ctx->wq = wq;
5294         return ctx;
5295
5296 out_free:
5297         free_workqueue_attrs(new_attrs);
5298         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5299         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5300 }
5301
5302 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
5303 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
5304 {
5305         int cpu;
5306
5307         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
5308         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
5309
5310         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
5311
5312         /* save the previous pwqs and install the new ones */
5313         for_each_possible_cpu(cpu)
5314                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
5315                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
5316         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
5317
5318         /* update node_nr_active->max */
5319         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
5320
5321         /* rescuer needs to respect wq cpumask changes */
5322         if (ctx->wq->rescuer)
5323                 set_cpus_allowed_ptr(ctx->wq->rescuer->task,
5324                                      unbound_effective_cpumask(ctx->wq));
5325
5326         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
5327 }
5328
5329 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
5330                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
5331 {
5332         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
5333
5334         /* only unbound workqueues can change attributes */
5335         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
5336                 return -EINVAL;
5337
5338         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
5339         if (IS_ERR(ctx))
5340                 return PTR_ERR(ctx);
5341
5342         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
5343         apply_wqattrs_commit(ctx);
5344         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5345
5346         return 0;
5347 }
5348
5349 /**
5350  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
5351  * @wq: the target workqueue
5352  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
5353  *
5354  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
5355  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
5356  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
5357  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
5358  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
5359  *
5360  * Performs GFP_KERNEL allocations.
5361  *
5362  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
5363  *
5364  * Return: 0 on success and -errno on failure.
5365  */
5366 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
5367                           const struct workqueue_attrs *attrs)
5368 {
5369         int ret;
5370
5371         lockdep_assert_cpus_held();
5372
5373         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5374         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5375         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5376
5377         return ret;
5378 }
5379
5380 /**
5381  * wq_update_pod - update pod affinity of a wq for CPU hot[un]plug
5382  * @wq: the target workqueue
5383  * @cpu: the CPU to update pool association for
5384  * @hotplug_cpu: the CPU coming up or going down
5385  * @online: whether @cpu is coming up or going down
5386  *
5387  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
5388  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update pod affinity of
5389  * @wq accordingly.
5390  *
5391  *
5392  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
5393  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
5394  *
5395  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
5396  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
5397  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
5398  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
5399  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
5400  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
5401  */
5402 static void wq_update_pod(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
5403                           int hotplug_cpu, bool online)
5404 {
5405         int off_cpu = online ? -1 : hotplug_cpu;
5406         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
5407         struct workqueue_attrs *target_attrs;
5408
5409         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5410
5411         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
5412                 return;
5413
5414         /*
5415          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
5416          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
5417          * CPU hotplug exclusion.
5418          */
5419         target_attrs = wq_update_pod_attrs_buf;
5420
5421         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
5422         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
5423
5424         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
5425         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu, off_cpu);
5426         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
5427                 return;
5428
5429         /* create a new pwq */
5430         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
5431         if (!pwq) {
5432                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
5433                         wq->name);
5434                 goto use_dfl_pwq;
5435         }
5436
5437         /* Install the new pwq. */
5438         mutex_lock(&wq->mutex);
5439         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5440         goto out_unlock;
5441
5442 use_dfl_pwq:
5443         mutex_lock(&wq->mutex);
5444         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
5445         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5446         get_pwq(pwq);
5447         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5448         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
5449 out_unlock:
5450         mutex_unlock(&wq->mutex);
5451         put_pwq_unlocked(old_pwq);
5452 }
5453
5454 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
5455 {
5456         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
5457         int cpu, ret;
5458
5459         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
5460         if (!wq->cpu_pwq)
5461                 goto enomem;
5462
5463         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
5464                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5465                         struct pool_workqueue **pwq_p;
5466                         struct worker_pool __percpu *pools;
5467                         struct worker_pool *pool;
5468
5469                         if (wq->flags & WQ_BH)
5470                                 pools = bh_worker_pools;
5471                         else
5472                                 pools = cpu_worker_pools;
5473
5474                         pool = &(per_cpu_ptr(pools, cpu)[highpri]);
5475                         pwq_p = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5476
5477                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
5478                                                        pool->node);
5479                         if (!*pwq_p)
5480                                 goto enomem;
5481
5482                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
5483
5484                         mutex_lock(&wq->mutex);
5485                         link_pwq(*pwq_p);
5486                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5487                 }
5488                 return 0;
5489         }
5490
5491         cpus_read_lock();
5492         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5493                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5494
5495                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5496                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5497                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5498                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5499                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5500                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5501         } else {
5502                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5503         }
5504         cpus_read_unlock();
5505
5506         /* for unbound pwq, flush the pwq_release_worker ensures that the
5507          * pwq_release_workfn() completes before calling kfree(wq).
5508          */
5509         if (ret)
5510                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5511
5512         return ret;
5513
5514 enomem:
5515         if (wq->cpu_pwq) {
5516                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5517                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5518
5519                         if (pwq)
5520                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5521                 }
5522                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5523                 wq->cpu_pwq = NULL;
5524         }
5525         return -ENOMEM;
5526 }
5527
5528 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5529                                const char *name)
5530 {
5531         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5532                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5533                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5534
5535         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5536 }
5537
5538 /*
5539  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5540  * to guarantee forward progress.
5541  */
5542 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5543 {
5544         struct worker *rescuer;
5545         int ret;
5546
5547         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5548                 return 0;
5549
5550         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5551         if (!rescuer) {
5552                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5553                        wq->name);
5554                 return -ENOMEM;
5555         }
5556
5557         rescuer->rescue_wq = wq;
5558         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "kworker/R-%s", wq->name);
5559         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5560                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5561                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5562                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5563                 kfree(rescuer);
5564                 return ret;
5565         }
5566
5567         wq->rescuer = rescuer;
5568         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5569                 kthread_bind_mask(rescuer->task, wq_unbound_cpumask);
5570         else
5571                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5572         wake_up_process(rescuer->task);
5573
5574         return 0;
5575 }
5576
5577 /**
5578  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5579  * @wq: target workqueue
5580  *
5581  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5582  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5583  * @wq->max_active to zero.
5584  */
5585 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5586 {
5587         bool activated;
5588         int new_max, new_min;
5589
5590         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5591
5592         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5593                 new_max = 0;
5594                 new_min = 0;
5595         } else {
5596                 new_max = wq->saved_max_active;
5597                 new_min = wq->saved_min_active;
5598         }
5599
5600         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5601                 return;
5602
5603         /*
5604          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5605          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5606          * because new work items are always queued behind existing inactive
5607          * work items if there are any.
5608          */
5609         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5610         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5611
5612         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5613                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5614
5615         if (new_max == 0)
5616                 return;
5617
5618         /*
5619          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5620          * until max_active is filled.
5621          */
5622         do {
5623                 struct pool_workqueue *pwq;
5624
5625                 activated = false;
5626                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5627                         unsigned long irq_flags;
5628
5629                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5630                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5631                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5632                                 activated = true;
5633                                 kick_pool(pwq->pool);
5634                         }
5635                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
5636                 }
5637         } while (activated);
5638 }
5639
5640 __printf(1, 4)
5641 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5642                                          unsigned int flags,
5643                                          int max_active, ...)
5644 {
5645         va_list args;
5646         struct workqueue_struct *wq;
5647         size_t wq_size;
5648         int name_len;
5649
5650         if (flags & WQ_BH) {
5651                 if (WARN_ON_ONCE(flags & ~__WQ_BH_ALLOWS))
5652                         return NULL;
5653                 if (WARN_ON_ONCE(max_active))
5654                         return NULL;
5655         }
5656
5657         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5658         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5659                 flags |= WQ_UNBOUND;
5660
5661         /* allocate wq and format name */
5662         if (flags & WQ_UNBOUND)
5663                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5664         else
5665                 wq_size = sizeof(*wq);
5666
5667         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5668         if (!wq)
5669                 return NULL;
5670
5671         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5672                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5673                 if (!wq->unbound_attrs)
5674                         goto err_free_wq;
5675         }
5676
5677         va_start(args, max_active);
5678         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5679         va_end(args);
5680
5681         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5682                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5683                              wq->name);
5684
5685         if (flags & WQ_BH) {
5686                 /*
5687                  * BH workqueues always share a single execution context per CPU
5688                  * and don't impose any max_active limit.
5689                  */
5690                 max_active = INT_MAX;
5691         } else {
5692                 max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5693                 max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5694         }
5695
5696         /* init wq */
5697         wq->flags = flags;
5698         wq->max_active = max_active;
5699         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5700         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5701         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5702         mutex_init(&wq->mutex);
5703         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5704         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5705         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5706         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5707         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5708
5709         wq_init_lockdep(wq);
5710         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5711
5712         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5713                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5714                         goto err_unreg_lockdep;
5715         }
5716
5717         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5718                 goto err_free_node_nr_active;
5719
5720         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5721                 goto err_destroy;
5722
5723         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5724                 goto err_destroy;
5725
5726         /*
5727          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
5728          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
5729          * list.
5730          */
5731         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5732
5733         mutex_lock(&wq->mutex);
5734         wq_adjust_max_active(wq);
5735         mutex_unlock(&wq->mutex);
5736
5737         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5738
5739         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5740
5741         return wq;
5742
5743 err_free_node_nr_active:
5744         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5745                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5746 err_unreg_lockdep:
5747         wq_unregister_lockdep(wq);
5748         wq_free_lockdep(wq);
5749 err_free_wq:
5750         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5751         kfree(wq);
5752         return NULL;
5753 err_destroy:
5754         destroy_workqueue(wq);
5755         return NULL;
5756 }
5757 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5758
5759 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5760 {
5761         int i;
5762
5763         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5764                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5765                         return true;
5766
5767         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5768                 return true;
5769         if (!pwq_is_empty(pwq))
5770                 return true;
5771
5772         return false;
5773 }
5774
5775 /**
5776  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5777  * @wq: target workqueue
5778  *
5779  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5780  */
5781 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5782 {
5783         struct pool_workqueue *pwq;
5784         int cpu;
5785
5786         /*
5787          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5788          * lead to sysfs name conflicts.
5789          */
5790         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5791
5792         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5793         mutex_lock(&wq->mutex);
5794         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5795         mutex_unlock(&wq->mutex);
5796
5797         /* drain it before proceeding with destruction */
5798         drain_workqueue(wq);
5799
5800         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5801         if (wq->rescuer) {
5802                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5803
5804                 /* this prevents new queueing */
5805                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5806                 wq->rescuer = NULL;
5807                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5808
5809                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5810                 kthread_stop(rescuer->task);
5811                 kfree(rescuer);
5812         }
5813
5814         /*
5815          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5816          * in-flight operations which may do put_pwq().
5817          */
5818         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5819         mutex_lock(&wq->mutex);
5820         for_each_pwq(pwq, wq) {
5821                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5822                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5823                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5824                                 __func__, wq->name);
5825                         show_pwq(pwq);
5826                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5827                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5828                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5829                         show_one_workqueue(wq);
5830                         return;
5831                 }
5832                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5833         }
5834         mutex_unlock(&wq->mutex);
5835
5836         /*
5837          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5838          * flushing is complete in case freeze races us.
5839          */
5840         list_del_rcu(&wq->list);
5841         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5842
5843         /*
5844          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5845          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5846          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5847          */
5848         rcu_read_lock();
5849
5850         for_each_possible_cpu(cpu) {
5851                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5852                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5853         }
5854
5855         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5856         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5857
5858         rcu_read_unlock();
5859 }
5860 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5861
5862 /**
5863  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5864  * @wq: target workqueue
5865  * @max_active: new max_active value.
5866  *
5867  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5868  * comment.
5869  *
5870  * CONTEXT:
5871  * Don't call from IRQ context.
5872  */
5873 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5874 {
5875         /* max_active doesn't mean anything for BH workqueues */
5876         if (WARN_ON(wq->flags & WQ_BH))
5877                 return;
5878         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5879         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
5880                 return;
5881
5882         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5883
5884         mutex_lock(&wq->mutex);
5885
5886         wq->saved_max_active = max_active;
5887         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5888                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5889
5890         wq_adjust_max_active(wq);
5891
5892         mutex_unlock(&wq->mutex);
5893 }
5894 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5895
5896 /**
5897  * workqueue_set_min_active - adjust min_active of an unbound workqueue
5898  * @wq: target unbound workqueue
5899  * @min_active: new min_active value
5900  *
5901  * Set min_active of an unbound workqueue. Unlike other types of workqueues, an
5902  * unbound workqueue is not guaranteed to be able to process max_active
5903  * interdependent work items. Instead, an unbound workqueue is guaranteed to be
5904  * able to process min_active number of interdependent work items which is
5905  * %WQ_DFL_MIN_ACTIVE by default.
5906  *
5907  * Use this function to adjust the min_active value between 0 and the current
5908  * max_active.
5909  */
5910 void workqueue_set_min_active(struct workqueue_struct *wq, int min_active)
5911 {
5912         /* min_active is only meaningful for non-ordered unbound workqueues */
5913         if (WARN_ON((wq->flags & (WQ_BH | WQ_UNBOUND | __WQ_ORDERED)) !=
5914                     WQ_UNBOUND))
5915                 return;
5916
5917         mutex_lock(&wq->mutex);
5918         wq->saved_min_active = clamp(min_active, 0, wq->saved_max_active);
5919         wq_adjust_max_active(wq);
5920         mutex_unlock(&wq->mutex);
5921 }
5922
5923 /**
5924  * current_work - retrieve %current task's work struct
5925  *
5926  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5927  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5928  *
5929  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5930  */
5931 struct work_struct *current_work(void)
5932 {
5933         struct worker *worker = current_wq_worker();
5934
5935         return worker ? worker->current_work : NULL;
5936 }
5937 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5938
5939 /**
5940  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5941  *
5942  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5943  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5944  *
5945  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5946  */
5947 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5948 {
5949         struct worker *worker = current_wq_worker();
5950
5951         return worker && worker->rescue_wq;
5952 }
5953
5954 /**
5955  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
5956  * @cpu: CPU in question
5957  * @wq: target workqueue
5958  *
5959  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
5960  * no synchronization around this function and the test result is
5961  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5962  *
5963  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
5964  *
5965  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
5966  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
5967  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
5968  * other CPUs.
5969  *
5970  * Return:
5971  * %true if congested, %false otherwise.
5972  */
5973 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
5974 {
5975         struct pool_workqueue *pwq;
5976         bool ret;
5977
5978         rcu_read_lock();
5979         preempt_disable();
5980
5981         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
5982                 cpu = smp_processor_id();
5983
5984         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5985         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
5986
5987         preempt_enable();
5988         rcu_read_unlock();
5989
5990         return ret;
5991 }
5992 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
5993
5994 /**
5995  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
5996  * @work: the work to be tested
5997  *
5998  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
5999  * synchronization around this function and the test result is
6000  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
6001  *
6002  * Return:
6003  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
6004  */
6005 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
6006 {
6007         struct worker_pool *pool;
6008         unsigned long irq_flags;
6009         unsigned int ret = 0;
6010
6011         if (work_pending(work))
6012                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
6013
6014         rcu_read_lock();
6015         pool = get_work_pool(work);
6016         if (pool) {
6017                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6018                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
6019                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
6020                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6021         }
6022         rcu_read_unlock();
6023
6024         return ret;
6025 }
6026 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
6027
6028 /**
6029  * set_worker_desc - set description for the current work item
6030  * @fmt: printf-style format string
6031  * @...: arguments for the format string
6032  *
6033  * This function can be called by a running work function to describe what
6034  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
6035  * information will be printed out together to help debugging.  The
6036  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
6037  */
6038 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
6039 {
6040         struct worker *worker = current_wq_worker();
6041         va_list args;
6042
6043         if (worker) {
6044                 va_start(args, fmt);
6045                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
6046                 va_end(args);
6047         }
6048 }
6049 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
6050
6051 /**
6052  * print_worker_info - print out worker information and description
6053  * @log_lvl: the log level to use when printing
6054  * @task: target task
6055  *
6056  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
6057  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
6058  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
6059  *
6060  * This function can be safely called on any task as long as the
6061  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
6062  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
6063  */
6064 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
6065 {
6066         work_func_t *fn = NULL;
6067         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
6068         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
6069         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
6070         struct workqueue_struct *wq = NULL;
6071         struct worker *worker;
6072
6073         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
6074                 return;
6075
6076         /*
6077          * This function is called without any synchronization and @task
6078          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
6079          */
6080         worker = kthread_probe_data(task);
6081
6082         /*
6083          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
6084          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
6085          */
6086         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
6087         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
6088         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
6089         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
6090         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
6091
6092         if (fn || name[0] || desc[0]) {
6093                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
6094                 if (strcmp(name, desc))
6095                         pr_cont(" (%s)", desc);
6096                 pr_cont("\n");
6097         }
6098 }
6099
6100 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
6101 {
6102         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
6103         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
6104                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
6105         pr_cont(" flags=0x%x", pool->flags);
6106         if (pool->flags & POOL_BH)
6107                 pr_cont(" bh%s",
6108                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6109         else
6110                 pr_cont(" nice=%d", pool->attrs->nice);
6111 }
6112
6113 static void pr_cont_worker_id(struct worker *worker)
6114 {
6115         struct worker_pool *pool = worker->pool;
6116
6117         if (pool->flags & WQ_BH)
6118                 pr_cont("bh%s",
6119                         pool->attrs->nice == HIGHPRI_NICE_LEVEL ? "-hi" : "");
6120         else
6121                 pr_cont("%d%s", task_pid_nr(worker->task),
6122                         worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "");
6123 }
6124
6125 struct pr_cont_work_struct {
6126         bool comma;
6127         work_func_t func;
6128         long ctr;
6129 };
6130
6131 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6132 {
6133         if (!pcwsp->ctr)
6134                 goto out_record;
6135         if (func == pcwsp->func) {
6136                 pcwsp->ctr++;
6137                 return;
6138         }
6139         if (pcwsp->ctr == 1)
6140                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
6141         else
6142                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
6143         pcwsp->ctr = 0;
6144 out_record:
6145         if ((long)func == -1L)
6146                 return;
6147         pcwsp->comma = comma;
6148         pcwsp->func = func;
6149         pcwsp->ctr = 1;
6150 }
6151
6152 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
6153 {
6154         if (work->func == wq_barrier_func) {
6155                 struct wq_barrier *barr;
6156
6157                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
6158
6159                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6160                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
6161                         task_pid_nr(barr->task));
6162         } else {
6163                 if (!comma)
6164                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
6165                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
6166         }
6167 }
6168
6169 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
6170 {
6171         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
6172         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
6173         struct work_struct *work;
6174         struct worker *worker;
6175         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
6176         int bkt;
6177
6178         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
6179         pr_cont_pool_info(pool);
6180
6181         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
6182                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
6183                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
6184
6185         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6186                 if (worker->current_pwq == pwq) {
6187                         has_in_flight = true;
6188                         break;
6189                 }
6190         }
6191         if (has_in_flight) {
6192                 bool comma = false;
6193
6194                 pr_info("    in-flight:");
6195                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6196                         if (worker->current_pwq != pwq)
6197                                 continue;
6198
6199                         pr_cont(" %s", comma ? "," : "");
6200                         pr_cont_worker_id(worker);
6201                         pr_cont(":%ps", worker->current_func);
6202                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
6203                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
6204                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6205                         comma = true;
6206                 }
6207                 pr_cont("\n");
6208         }
6209
6210         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6211                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
6212                         has_pending = true;
6213                         break;
6214                 }
6215         }
6216         if (has_pending) {
6217                 bool comma = false;
6218
6219                 pr_info("    pending:");
6220                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
6221                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
6222                                 continue;
6223
6224                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6225                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6226                 }
6227                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6228                 pr_cont("\n");
6229         }
6230
6231         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
6232                 bool comma = false;
6233
6234                 pr_info("    inactive:");
6235                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
6236                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
6237                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
6238                 }
6239                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
6240                 pr_cont("\n");
6241         }
6242 }
6243
6244 /**
6245  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
6246  * @wq: workqueue whose state will be printed
6247  */
6248 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
6249 {
6250         struct pool_workqueue *pwq;
6251         bool idle = true;
6252         unsigned long irq_flags;
6253
6254         for_each_pwq(pwq, wq) {
6255                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6256                         idle = false;
6257                         break;
6258                 }
6259         }
6260         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
6261                 return;
6262
6263         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
6264
6265         for_each_pwq(pwq, wq) {
6266                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6267                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
6268                         /*
6269                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6270                          * drivers that queue work while holding locks
6271                          * also taken in their write paths.
6272                          */
6273                         printk_deferred_enter();
6274                         show_pwq(pwq);
6275                         printk_deferred_exit();
6276                 }
6277                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, irq_flags);
6278                 /*
6279                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6280                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6281                  * hard lockup.
6282                  */
6283                 touch_nmi_watchdog();
6284         }
6285
6286 }
6287
6288 /**
6289  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
6290  * @pool: worker pool whose state will be printed
6291  */
6292 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
6293 {
6294         struct worker *worker;
6295         bool first = true;
6296         unsigned long irq_flags;
6297         unsigned long hung = 0;
6298
6299         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
6300         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
6301                 goto next_pool;
6302
6303         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
6304         if (!list_empty(&pool->worklist))
6305                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
6306
6307         /*
6308          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
6309          * queue work while holding locks also taken in their write
6310          * paths.
6311          */
6312         printk_deferred_enter();
6313         pr_info("pool %d:", pool->id);
6314         pr_cont_pool_info(pool);
6315         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
6316         if (pool->manager)
6317                 pr_cont(" manager: %d",
6318                         task_pid_nr(pool->manager->task));
6319         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
6320                 pr_cont(" %s", first ? "idle: " : "");
6321                 pr_cont_worker_id(worker);
6322                 first = false;
6323         }
6324         pr_cont("\n");
6325         printk_deferred_exit();
6326 next_pool:
6327         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
6328         /*
6329          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
6330          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
6331          * hard lockup.
6332          */
6333         touch_nmi_watchdog();
6334
6335 }
6336
6337 /**
6338  * show_all_workqueues - dump workqueue state
6339  *
6340  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
6341  */
6342 void show_all_workqueues(void)
6343 {
6344         struct workqueue_struct *wq;
6345         struct worker_pool *pool;
6346         int pi;
6347
6348         rcu_read_lock();
6349
6350         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
6351
6352         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
6353                 show_one_workqueue(wq);
6354
6355         for_each_pool(pool, pi)
6356                 show_one_worker_pool(pool);
6357
6358         rcu_read_unlock();
6359 }
6360
6361 /**
6362  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
6363  *
6364  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
6365  * still busy.
6366  */
6367 void show_freezable_workqueues(void)
6368 {
6369         struct workqueue_struct *wq;
6370
6371         rcu_read_lock();
6372
6373         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
6374
6375         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
6376                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6377                         continue;
6378                 show_one_workqueue(wq);
6379         }
6380
6381         rcu_read_unlock();
6382 }
6383
6384 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
6385 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
6386 {
6387         int off;
6388
6389         /* always show the actual comm */
6390         off = strscpy(buf, task->comm, size);
6391         if (off < 0)
6392                 return;
6393
6394         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
6395         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6396
6397         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
6398                 struct worker *worker = kthread_data(task);
6399                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
6400
6401                 if (pool) {
6402                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6403                         /*
6404                          * ->desc tracks information (wq name or
6405                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
6406                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
6407                          */
6408                         if (worker->desc[0] != '\0') {
6409                                 if (worker->current_work)
6410                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
6411                                                   worker->desc);
6412                                 else
6413                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
6414                                                   worker->desc);
6415                         }
6416                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6417                 }
6418         }
6419
6420         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6421 }
6422
6423 #ifdef CONFIG_SMP
6424
6425 /*
6426  * CPU hotplug.
6427  *
6428  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
6429  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
6430  * pool which make migrating pending and scheduled works very
6431  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
6432  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
6433  * blocked draining impractical.
6434  *
6435  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
6436  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
6437  * cpu comes back online.
6438  */
6439
6440 static void unbind_workers(int cpu)
6441 {
6442         struct worker_pool *pool;
6443         struct worker *worker;
6444
6445         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6446                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6447                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6448
6449                 /*
6450                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
6451                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
6452                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
6453                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
6454                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
6455                  * is on the same cpu.
6456                  */
6457                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6458                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
6459
6460                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
6461
6462                 /*
6463                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
6464                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
6465                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
6466                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
6467                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
6468                  * are served by workers tied to the pool.
6469                  */
6470                 pool->nr_running = 0;
6471
6472                 /*
6473                  * With concurrency management just turned off, a busy
6474                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
6475                  * unbound chain execution of currently pending work items.
6476                  */
6477                 kick_pool(pool);
6478
6479                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6480
6481                 for_each_pool_worker(worker, pool)
6482                         unbind_worker(worker);
6483
6484                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6485         }
6486 }
6487
6488 /**
6489  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
6490  * @pool: pool of interest
6491  *
6492  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
6493  */
6494 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
6495 {
6496         struct worker *worker;
6497
6498         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6499
6500         /*
6501          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
6502          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
6503          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
6504          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
6505          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
6506          */
6507         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6508                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
6509                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
6510                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
6511         }
6512
6513         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
6514
6515         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6516
6517         for_each_pool_worker(worker, pool) {
6518                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
6519
6520                 /*
6521                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
6522                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
6523                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
6524                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
6525                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
6526                  * concurrency management.  Note that when or whether
6527                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
6528                  *
6529                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
6530                  * tested without holding any lock in
6531                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
6532                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
6533                  * management operations.
6534                  */
6535                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
6536                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
6537                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6538                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6539         }
6540
6541         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6542 }
6543
6544 /**
6545  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6546  * @pool: unbound pool of interest
6547  * @cpu: the CPU which is coming up
6548  *
6549  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6550  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6551  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6552  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6553  */
6554 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6555 {
6556         static cpumask_t cpumask;
6557         struct worker *worker;
6558
6559         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6560
6561         /* is @cpu allowed for @pool? */
6562         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6563                 return;
6564
6565         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6566
6567         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6568         for_each_pool_worker(worker, pool)
6569                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6570 }
6571
6572 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6573 {
6574         struct worker_pool *pool;
6575
6576         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6577                 if (pool->nr_workers)
6578                         continue;
6579                 if (!create_worker(pool))
6580                         return -ENOMEM;
6581         }
6582         return 0;
6583 }
6584
6585 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6586 {
6587         struct worker_pool *pool;
6588         struct workqueue_struct *wq;
6589         int pi;
6590
6591         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6592
6593         for_each_pool(pool, pi) {
6594                 /* BH pools aren't affected by hotplug */
6595                 if (pool->flags & POOL_BH)
6596                         continue;
6597
6598                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6599                 if (pool->cpu == cpu)
6600                         rebind_workers(pool);
6601                 else if (pool->cpu < 0)
6602                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6603                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6604         }
6605
6606         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6607         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6608                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6609
6610                 if (attrs) {
6611                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6612                         int tcpu;
6613
6614                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6615                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, true);
6616
6617                         mutex_lock(&wq->mutex);
6618                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6619                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6620                 }
6621         }
6622
6623         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6624         return 0;
6625 }
6626
6627 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6628 {
6629         struct workqueue_struct *wq;
6630
6631         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6632         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6633                 return -1;
6634
6635         unbind_workers(cpu);
6636
6637         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6638         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6639         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6640                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6641
6642                 if (attrs) {
6643                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6644                         int tcpu;
6645
6646                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6647                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, false);
6648
6649                         mutex_lock(&wq->mutex);
6650                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6651                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6652                 }
6653         }
6654         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6655
6656         return 0;
6657 }
6658
6659 struct work_for_cpu {
6660         struct work_struct work;
6661         long (*fn)(void *);
6662         void *arg;
6663         long ret;
6664 };
6665
6666 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6667 {
6668         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6669
6670         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6671 }
6672
6673 /**
6674  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6675  * @cpu: the cpu to run on
6676  * @fn: the function to run
6677  * @arg: the function arg
6678  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6679  *
6680  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6681  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6682  *
6683  * Return: The value @fn returns.
6684  */
6685 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6686                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6687 {
6688         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6689
6690         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6691         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6692         flush_work(&wfc.work);
6693         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6694         return wfc.ret;
6695 }
6696 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6697
6698 /**
6699  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6700  * @cpu: the cpu to run on
6701  * @fn:  the function to run
6702  * @arg: the function argument
6703  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6704  *
6705  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6706  * any locks which would prevent @fn from completing.
6707  *
6708  * Return: The value @fn returns.
6709  */
6710 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6711                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6712 {
6713         long ret = -ENODEV;
6714
6715         cpus_read_lock();
6716         if (cpu_online(cpu))
6717                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6718         cpus_read_unlock();
6719         return ret;
6720 }
6721 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6722 #endif /* CONFIG_SMP */
6723
6724 #ifdef CONFIG_FREEZER
6725
6726 /**
6727  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6728  *
6729  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6730  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6731  * pool->worklist.
6732  *
6733  * CONTEXT:
6734  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6735  */
6736 void freeze_workqueues_begin(void)
6737 {
6738         struct workqueue_struct *wq;
6739
6740         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6741
6742         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6743         workqueue_freezing = true;
6744
6745         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6746                 mutex_lock(&wq->mutex);
6747                 wq_adjust_max_active(wq);
6748                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6749         }
6750
6751         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6752 }
6753
6754 /**
6755  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6756  *
6757  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6758  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6759  *
6760  * CONTEXT:
6761  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6762  *
6763  * Return:
6764  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6765  * is complete.
6766  */
6767 bool freeze_workqueues_busy(void)
6768 {
6769         bool busy = false;
6770         struct workqueue_struct *wq;
6771         struct pool_workqueue *pwq;
6772
6773         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6774
6775         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6776
6777         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6778                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6779                         continue;
6780                 /*
6781                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6782                  * to peek without lock.
6783                  */
6784                 rcu_read_lock();
6785                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6786                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6787                         if (pwq->nr_active) {
6788                                 busy = true;
6789                                 rcu_read_unlock();
6790                                 goto out_unlock;
6791                         }
6792                 }
6793                 rcu_read_unlock();
6794         }
6795 out_unlock:
6796         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6797         return busy;
6798 }
6799
6800 /**
6801  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6802  *
6803  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6804  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6805  *
6806  * CONTEXT:
6807  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6808  */
6809 void thaw_workqueues(void)
6810 {
6811         struct workqueue_struct *wq;
6812
6813         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6814
6815         if (!workqueue_freezing)
6816                 goto out_unlock;
6817
6818         workqueue_freezing = false;
6819
6820         /* restore max_active and repopulate worklist */
6821         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6822                 mutex_lock(&wq->mutex);
6823                 wq_adjust_max_active(wq);
6824                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6825         }
6826
6827 out_unlock:
6828         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6829 }
6830 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6831
6832 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6833 {
6834         LIST_HEAD(ctxs);
6835         int ret = 0;
6836         struct workqueue_struct *wq;
6837         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6838
6839         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6840
6841         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6842                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || (wq->flags & __WQ_DESTROYING))
6843                         continue;
6844
6845                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6846                 if (IS_ERR(ctx)) {
6847                         ret = PTR_ERR(ctx);
6848                         break;
6849                 }
6850
6851                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6852         }
6853
6854         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6855                 if (!ret)
6856                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6857                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6858         }
6859
6860         if (!ret) {
6861                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6862                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6863                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6864         }
6865         return ret;
6866 }
6867
6868 /**
6869  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6870  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6871  *
6872  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6873  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask. The caller must hold
6874  * either cpus_read_lock or cpus_write_lock.
6875  */
6876 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6877 {
6878         cpumask_var_t cpumask;
6879         int ret = 0;
6880
6881         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6882                 return -ENOMEM;
6883
6884         lockdep_assert_cpus_held();
6885         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6886
6887         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6888         cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6889
6890         /*
6891          * If the operation fails, it will fall back to
6892          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6893          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6894          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6895          */
6896         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6897                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6898         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6899                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6900
6901         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6902         free_cpumask_var(cpumask);
6903         return ret;
6904 }
6905
6906 static int parse_affn_scope(const char *val)
6907 {
6908         int i;
6909
6910         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6911                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6912                         return i;
6913         }
6914         return -EINVAL;
6915 }
6916
6917 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6918 {
6919         struct workqueue_struct *wq;
6920         int affn, cpu;
6921
6922         affn = parse_affn_scope(val);
6923         if (affn < 0)
6924                 return affn;
6925         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6926                 return -EINVAL;
6927
6928         cpus_read_lock();
6929         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6930
6931         wq_affn_dfl = affn;
6932
6933         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6934                 for_each_online_cpu(cpu) {
6935                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
6936                 }
6937         }
6938
6939         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6940         cpus_read_unlock();
6941
6942         return 0;
6943 }
6944
6945 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6946 {
6947         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6948 }
6949
6950 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
6951         .set    = wq_affn_dfl_set,
6952         .get    = wq_affn_dfl_get,
6953 };
6954
6955 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
6956
6957 #ifdef CONFIG_SYSFS
6958 /*
6959  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
6960  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
6961  * following attributes.
6962  *
6963  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
6964  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
6965  *
6966  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
6967  *
6968  *  nice                RW int  : nice value of the workers
6969  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
6970  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
6971  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
6972  */
6973 struct wq_device {
6974         struct workqueue_struct         *wq;
6975         struct device                   dev;
6976 };
6977
6978 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
6979 {
6980         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6981
6982         return wq_dev->wq;
6983 }
6984
6985 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6986                             char *buf)
6987 {
6988         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6989
6990         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
6991 }
6992 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
6993
6994 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
6995                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6996 {
6997         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6998
6999         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
7000 }
7001
7002 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
7003                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
7004                                 size_t count)
7005 {
7006         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7007         int val;
7008
7009         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
7010                 return -EINVAL;
7011
7012         workqueue_set_max_active(wq, val);
7013         return count;
7014 }
7015 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
7016
7017 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
7018         &dev_attr_per_cpu.attr,
7019         &dev_attr_max_active.attr,
7020         NULL,
7021 };
7022 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
7023
7024 static void apply_wqattrs_lock(void)
7025 {
7026         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
7027         cpus_read_lock();
7028         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7029 }
7030
7031 static void apply_wqattrs_unlock(void)
7032 {
7033         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7034         cpus_read_unlock();
7035 }
7036
7037 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7038                             char *buf)
7039 {
7040         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7041         int written;
7042
7043         mutex_lock(&wq->mutex);
7044         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
7045         mutex_unlock(&wq->mutex);
7046
7047         return written;
7048 }
7049
7050 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
7051 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
7052 {
7053         struct workqueue_attrs *attrs;
7054
7055         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
7056
7057         attrs = alloc_workqueue_attrs();
7058         if (!attrs)
7059                 return NULL;
7060
7061         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
7062         return attrs;
7063 }
7064
7065 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
7066                              const char *buf, size_t count)
7067 {
7068         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7069         struct workqueue_attrs *attrs;
7070         int ret = -ENOMEM;
7071
7072         apply_wqattrs_lock();
7073
7074         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7075         if (!attrs)
7076                 goto out_unlock;
7077
7078         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
7079             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
7080                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7081         else
7082                 ret = -EINVAL;
7083
7084 out_unlock:
7085         apply_wqattrs_unlock();
7086         free_workqueue_attrs(attrs);
7087         return ret ?: count;
7088 }
7089
7090 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
7091                                struct device_attribute *attr, char *buf)
7092 {
7093         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7094         int written;
7095
7096         mutex_lock(&wq->mutex);
7097         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
7098                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
7099         mutex_unlock(&wq->mutex);
7100         return written;
7101 }
7102
7103 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
7104                                 struct device_attribute *attr,
7105                                 const char *buf, size_t count)
7106 {
7107         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7108         struct workqueue_attrs *attrs;
7109         int ret = -ENOMEM;
7110
7111         apply_wqattrs_lock();
7112
7113         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7114         if (!attrs)
7115                 goto out_unlock;
7116
7117         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
7118         if (!ret)
7119                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7120
7121 out_unlock:
7122         apply_wqattrs_unlock();
7123         free_workqueue_attrs(attrs);
7124         return ret ?: count;
7125 }
7126
7127 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
7128                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
7129 {
7130         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7131         int written;
7132
7133         mutex_lock(&wq->mutex);
7134         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
7135                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
7136                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
7137                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
7138         else
7139                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
7140                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
7141         mutex_unlock(&wq->mutex);
7142
7143         return written;
7144 }
7145
7146 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
7147                                    struct device_attribute *attr,
7148                                    const char *buf, size_t count)
7149 {
7150         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7151         struct workqueue_attrs *attrs;
7152         int affn, ret = -ENOMEM;
7153
7154         affn = parse_affn_scope(buf);
7155         if (affn < 0)
7156                 return affn;
7157
7158         apply_wqattrs_lock();
7159         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7160         if (attrs) {
7161                 attrs->affn_scope = affn;
7162                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7163         }
7164         apply_wqattrs_unlock();
7165         free_workqueue_attrs(attrs);
7166         return ret ?: count;
7167 }
7168
7169 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
7170                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
7171 {
7172         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7173
7174         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
7175                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
7176 }
7177
7178 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
7179                                         struct device_attribute *attr,
7180                                         const char *buf, size_t count)
7181 {
7182         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
7183         struct workqueue_attrs *attrs;
7184         int v, ret = -ENOMEM;
7185
7186         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
7187                 return -EINVAL;
7188
7189         apply_wqattrs_lock();
7190         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
7191         if (attrs) {
7192                 attrs->affn_strict = (bool)v;
7193                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
7194         }
7195         apply_wqattrs_unlock();
7196         free_workqueue_attrs(attrs);
7197         return ret ?: count;
7198 }
7199
7200 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
7201         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
7202         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
7203         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
7204         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
7205         __ATTR_NULL,
7206 };
7207
7208 static const struct bus_type wq_subsys = {
7209         .name                           = "workqueue",
7210         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
7211 };
7212
7213 /**
7214  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
7215  *  @cpumask: the cpumask to set
7216  *
7217  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
7218  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
7219  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
7220  *
7221  *  Return:     0       - Success
7222  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
7223  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
7224  */
7225 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
7226 {
7227         int ret = -EINVAL;
7228
7229         /*
7230          * Not excluding isolated cpus on purpose.
7231          * If the user wishes to include them, we allow that.
7232          */
7233         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
7234         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
7235                 apply_wqattrs_lock();
7236                 cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
7237                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
7238                         ret = 0;
7239                         goto out_unlock;
7240                 }
7241
7242                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
7243
7244 out_unlock:
7245                 apply_wqattrs_unlock();
7246         }
7247
7248         return ret;
7249 }
7250
7251 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
7252                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
7253 {
7254         int written;
7255
7256         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7257         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
7258         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7259
7260         return written;
7261 }
7262
7263 static ssize_t cpumask_requested_show(struct device *dev,
7264                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7265 {
7266         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
7267 }
7268 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_requested);
7269
7270 static ssize_t cpumask_isolated_show(struct device *dev,
7271                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7272 {
7273         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
7274 }
7275 static DEVICE_ATTR_RO(cpumask_isolated);
7276
7277 static ssize_t cpumask_show(struct device *dev,
7278                 struct device_attribute *attr, char *buf)
7279 {
7280         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
7281 }
7282
7283 static ssize_t cpumask_store(struct device *dev,
7284                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
7285 {
7286         cpumask_var_t cpumask;
7287         int ret;
7288
7289         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
7290                 return -ENOMEM;
7291
7292         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
7293         if (!ret)
7294                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
7295
7296         free_cpumask_var(cpumask);
7297         return ret ? ret : count;
7298 }
7299 static DEVICE_ATTR_RW(cpumask);
7300
7301 static struct attribute *wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
7302         &dev_attr_cpumask.attr,
7303         &dev_attr_cpumask_requested.attr,
7304         &dev_attr_cpumask_isolated.attr,
7305         NULL,
7306 };
7307 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs_cpumask);
7308
7309 static int __init wq_sysfs_init(void)
7310 {
7311         return subsys_virtual_register(&wq_subsys, wq_sysfs_cpumask_groups);
7312 }
7313 core_initcall(wq_sysfs_init);
7314
7315 static void wq_device_release(struct device *dev)
7316 {
7317         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
7318
7319         kfree(wq_dev);
7320 }
7321
7322 /**
7323  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
7324  * @wq: the workqueue to register
7325  *
7326  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
7327  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
7328  * which is the preferred method.
7329  *
7330  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
7331  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
7332  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
7333  * attributes.
7334  *
7335  * Return: 0 on success, -errno on failure.
7336  */
7337 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
7338 {
7339         struct wq_device *wq_dev;
7340         int ret;
7341
7342         /*
7343          * Adjusting max_active breaks ordering guarantee.  Disallow exposing
7344          * ordered workqueues.
7345          */
7346         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED))
7347                 return -EINVAL;
7348
7349         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
7350         if (!wq_dev)
7351                 return -ENOMEM;
7352
7353         wq_dev->wq = wq;
7354         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
7355         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
7356         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
7357
7358         /*
7359          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
7360          * everything is ready.
7361          */
7362         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
7363
7364         ret = device_register(&wq_dev->dev);
7365         if (ret) {
7366                 put_device(&wq_dev->dev);
7367                 wq->wq_dev = NULL;
7368                 return ret;
7369         }
7370
7371         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7372                 struct device_attribute *attr;
7373
7374                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
7375                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
7376                         if (ret) {
7377                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
7378                                 wq->wq_dev = NULL;
7379                                 return ret;
7380                         }
7381                 }
7382         }
7383
7384         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
7385         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
7386         return 0;
7387 }
7388
7389 /**
7390  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
7391  * @wq: the workqueue to unregister
7392  *
7393  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
7394  */
7395 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
7396 {
7397         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
7398
7399         if (!wq->wq_dev)
7400                 return;
7401
7402         wq->wq_dev = NULL;
7403         device_unregister(&wq_dev->dev);
7404 }
7405 #else   /* CONFIG_SYSFS */
7406 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
7407 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
7408
7409 /*
7410  * Workqueue watchdog.
7411  *
7412  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
7413  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
7414  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
7415  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
7416  * largely opaque.
7417  *
7418  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
7419  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
7420  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
7421  *
7422  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
7423  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
7424  * corresponding sysfs parameter file.
7425  */
7426 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
7427
7428 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
7429 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
7430
7431 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
7432 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
7433
7434 /*
7435  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
7436  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
7437  * Pending work items should be handled by another idle worker
7438  * in all other situations.
7439  */
7440 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
7441 {
7442         struct worker *worker;
7443         unsigned long irq_flags;
7444         int bkt;
7445
7446         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, irq_flags);
7447
7448         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
7449                 if (task_is_running(worker->task)) {
7450                         /*
7451                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
7452                          * drivers that queue work while holding locks
7453                          * also taken in their write paths.
7454                          */
7455                         printk_deferred_enter();
7456
7457                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
7458                         sched_show_task(worker->task);
7459
7460                         printk_deferred_exit();
7461                 }
7462         }
7463
7464         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, irq_flags);
7465 }
7466
7467 static void show_cpu_pools_hogs(void)
7468 {
7469         struct worker_pool *pool;
7470         int pi;
7471
7472         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
7473
7474         rcu_read_lock();
7475
7476         for_each_pool(pool, pi) {
7477                 if (pool->cpu_stall)
7478                         show_cpu_pool_hog(pool);
7479
7480         }
7481
7482         rcu_read_unlock();
7483 }
7484
7485 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
7486 {
7487         int cpu;
7488
7489         wq_watchdog_touched = jiffies;
7490         for_each_possible_cpu(cpu)
7491                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7492 }
7493
7494 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
7495 {
7496         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
7497         bool lockup_detected = false;
7498         bool cpu_pool_stall = false;
7499         unsigned long now = jiffies;
7500         struct worker_pool *pool;
7501         int pi;
7502
7503         if (!thresh)
7504                 return;
7505
7506         rcu_read_lock();
7507
7508         for_each_pool(pool, pi) {
7509                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
7510
7511                 pool->cpu_stall = false;
7512                 if (list_empty(&pool->worklist))
7513                         continue;
7514
7515                 /*
7516                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7517                  * the watchdog like a stall.
7518                  */
7519                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7520
7521                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7522                 if (pool->cpu >= 0)
7523                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7524                 else
7525                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7526                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7527
7528                 if (time_after(pool_ts, touched))
7529                         ts = pool_ts;
7530                 else
7531                         ts = touched;
7532
7533                 /* did we stall? */
7534                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7535                         lockup_detected = true;
7536                         if (pool->cpu >= 0 && !(pool->flags & POOL_BH)) {
7537                                 pool->cpu_stall = true;
7538                                 cpu_pool_stall = true;
7539                         }
7540                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7541                         pr_cont_pool_info(pool);
7542                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7543                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7544                 }
7545
7546
7547         }
7548
7549         rcu_read_unlock();
7550
7551         if (lockup_detected)
7552                 show_all_workqueues();
7553
7554         if (cpu_pool_stall)
7555                 show_cpu_pools_hogs();
7556
7557         wq_watchdog_reset_touched();
7558         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7559 }
7560
7561 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7562 {
7563         if (cpu >= 0)
7564                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7565
7566         wq_watchdog_touched = jiffies;
7567 }
7568
7569 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7570 {
7571         wq_watchdog_thresh = 0;
7572         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7573
7574         if (thresh) {
7575                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7576                 wq_watchdog_reset_touched();
7577                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7578         }
7579 }
7580
7581 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7582                                         const struct kernel_param *kp)
7583 {
7584         unsigned long thresh;
7585         int ret;
7586
7587         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7588         if (ret)
7589                 return ret;
7590
7591         if (system_wq)
7592                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7593         else
7594                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7595
7596         return 0;
7597 }
7598
7599 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7600         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7601         .get    = param_get_ulong,
7602 };
7603
7604 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7605                 0644);
7606
7607 static void wq_watchdog_init(void)
7608 {
7609         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7610         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7611 }
7612
7613 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7614
7615 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7616
7617 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7618
7619 static void bh_pool_kick_normal(struct irq_work *irq_work)
7620 {
7621         raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
7622 }
7623
7624 static void bh_pool_kick_highpri(struct irq_work *irq_work)
7625 {
7626         raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
7627 }
7628
7629 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7630 {
7631         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7632                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7633                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7634                 return;
7635         }
7636
7637         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7638 }
7639
7640 static void __init init_cpu_worker_pool(struct worker_pool *pool, int cpu, int nice)
7641 {
7642         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7643         pool->cpu = cpu;
7644         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7645         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7646         pool->attrs->nice = nice;
7647         pool->attrs->affn_strict = true;
7648         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7649
7650         /* alloc pool ID */
7651         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7652         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7653         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7654 }
7655
7656 /**
7657  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7658  *
7659  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7660  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7661  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7662  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7663  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7664  * before early initcalls.
7665  */
7666 void __init workqueue_init_early(void)
7667 {
7668         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7669         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7670         void (*irq_work_fns[2])(struct irq_work *) = { bh_pool_kick_normal,
7671                                                        bh_pool_kick_highpri };
7672         int i, cpu;
7673
7674         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7675
7676         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7677         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7678         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7679
7680         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7681         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7682         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7683         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7684                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7685
7686         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7687
7688         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7689
7690         wq_update_pod_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7691         BUG_ON(!wq_update_pod_attrs_buf);
7692
7693         /*
7694          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7695          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7696          */
7697         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7698                 wq_power_efficient = true;
7699
7700         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7701         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7702         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7703         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7704         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7705
7706         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7707
7708         pt->nr_pods = 1;
7709         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7710         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7711         pt->cpu_pod[0] = 0;
7712
7713         /* initialize BH and CPU pools */
7714         for_each_possible_cpu(cpu) {
7715                 struct worker_pool *pool;
7716
7717                 i = 0;
7718                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu) {
7719                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i]);
7720                         pool->flags |= POOL_BH;
7721                         init_irq_work(bh_pool_irq_work(pool), irq_work_fns[i]);
7722                         i++;
7723                 }
7724
7725                 i = 0;
7726                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7727                         init_cpu_worker_pool(pool, cpu, std_nice[i++]);
7728         }
7729
7730         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7731         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7732                 struct workqueue_attrs *attrs;
7733
7734                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7735                 attrs->nice = std_nice[i];
7736                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7737
7738                 /*
7739                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7740                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7741                  */
7742                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7743                 attrs->nice = std_nice[i];
7744                 attrs->ordered = true;
7745                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7746         }
7747
7748         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7749         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7750         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7751         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7752                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7753         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7754                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7755         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7756                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7757         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7758                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7759                                               0);
7760         system_bh_wq = alloc_workqueue("events_bh", WQ_BH, 0);
7761         system_bh_highpri_wq = alloc_workqueue("events_bh_highpri",
7762                                                WQ_BH | WQ_HIGHPRI, 0);
7763         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7764                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7765                !system_power_efficient_wq ||
7766                !system_freezable_power_efficient_wq ||
7767                !system_bh_wq || !system_bh_highpri_wq);
7768 }
7769
7770 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7771 {
7772         unsigned long thresh;
7773         unsigned long bogo;
7774
7775         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7776         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7777
7778         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7779         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7780                 return;
7781
7782         /*
7783          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7784          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7785          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7786          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7787          * too low.
7788          *
7789          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7790          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7791          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7792          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7793          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7794          * usefulness.
7795          */
7796         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7797
7798         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7799         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7800         if (bogo < 4000)
7801                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7802
7803         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7804                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7805
7806         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7807 }
7808
7809 /**
7810  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7811  *
7812  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7813  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7814  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7815  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7816  * workers and enable future kworker creations.
7817  */
7818 void __init workqueue_init(void)
7819 {
7820         struct workqueue_struct *wq;
7821         struct worker_pool *pool;
7822         int cpu, bkt;
7823
7824         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7825
7826         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7827
7828         /*
7829          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7830          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7831          */
7832         for_each_possible_cpu(cpu) {
7833                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7834                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7835                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)
7836                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7837         }
7838
7839         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7840                 WARN(init_rescuer(wq),
7841                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7842                      wq->name);
7843         }
7844
7845         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7846
7847         /*
7848          * Create the initial workers. A BH pool has one pseudo worker that
7849          * represents the shared BH execution context and thus doesn't get
7850          * affected by hotplug events. Create the BH pseudo workers for all
7851          * possible CPUs here.
7852          */
7853         for_each_possible_cpu(cpu)
7854                 for_each_bh_worker_pool(pool, cpu)
7855                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7856
7857         for_each_online_cpu(cpu) {
7858                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7859                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7860                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7861                 }
7862         }
7863
7864         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7865                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7866
7867         wq_online = true;
7868         wq_watchdog_init();
7869 }
7870
7871 /*
7872  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7873  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7874  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7875  */
7876 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7877                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7878 {
7879         int cur, pre, cpu, pod;
7880
7881         pt->nr_pods = 0;
7882
7883         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7884         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7885         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7886
7887         for_each_possible_cpu(cur) {
7888                 for_each_possible_cpu(pre) {
7889                         if (pre >= cur) {
7890                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7891                                 break;
7892                         }
7893                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7894                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7895                                 break;
7896                         }
7897                 }
7898         }
7899
7900         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7901         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7902         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7903         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7904
7905         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7906                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7907
7908         for_each_possible_cpu(cpu) {
7909                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7910                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7911         }
7912 }
7913
7914 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7915 {
7916         return false;
7917 }
7918
7919 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7920 {
7921 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7922         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7923 #else
7924         return false;
7925 #endif
7926 }
7927
7928 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7929 {
7930         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7931 }
7932
7933 /**
7934  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7935  *
7936  * This is the third step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7937  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7938  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
7939  */
7940 void __init workqueue_init_topology(void)
7941 {
7942         struct workqueue_struct *wq;
7943         int cpu;
7944
7945         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
7946         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
7947         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
7948         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
7949
7950         wq_topo_initialized = true;
7951
7952         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7953
7954         /*
7955          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
7956          * worker pool. Explicitly call wq_update_pod() on all workqueue and CPU
7957          * combinations to apply per-pod sharing.
7958          */
7959         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7960                 for_each_online_cpu(cpu)
7961                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
7962                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7963                         mutex_lock(&wq->mutex);
7964                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
7965                         mutex_unlock(&wq->mutex);
7966                 }
7967         }
7968
7969         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7970 }
7971
7972 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
7973 {
7974         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
7975         dump_stack();
7976 }
7977 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
7978
7979 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
7980 {
7981         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
7982                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
7983                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
7984         }
7985
7986         return 1;
7987 }
7988 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);