9221a4c57ae1
[linux-block.git] /
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/sched/debug.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/kvm_para.h>
55 #include <linux/delay.h>
56
57 #include "workqueue_internal.h"
58
59 enum worker_pool_flags {
60         /*
61          * worker_pool flags
62          *
63          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
64          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
65          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
66          * is in effect.
67          *
68          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
69          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
70          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
71          *
72          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
73          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
74          * worker_attach_to_pool() is in progress.
75          */
76         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
77         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
78 };
79
80 enum worker_flags {
81         /* worker flags */
82         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
83         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
84         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
85         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
86         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
87         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
88
89         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
90                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
91 };
92
93 enum wq_internal_consts {
94         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
95
96         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
97         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
98
99         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
100         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
101
102         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
103                                                 /* call for help after 10ms
104                                                    (min two ticks) */
105         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
106         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
107
108         /*
109          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
110          * all cpus.  Give MIN_NICE.
111          */
112         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
113         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
114
115         WQ_NAME_LEN             = 32,
116 };
117
118 /*
119  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
120  *
121  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
122  *    everyone else.
123  *
124  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
125  *    only be modified and accessed from the local cpu.
126  *
127  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
128  *
129  * LN: pool->lock and wq_node_nr_active->lock protected for writes. Either for
130  *     reads.
131  *
132  * K: Only modified by worker while holding pool->lock. Can be safely read by
133  *    self, while holding pool->lock or from IRQ context if %current is the
134  *    kworker.
135  *
136  * S: Only modified by worker self.
137  *
138  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
139  *
140  * PL: wq_pool_mutex protected.
141  *
142  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
143  *
144  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
145  *
146  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
147  *      RCU for reads.
148  *
149  * WQ: wq->mutex protected.
150  *
151  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
152  *
153  * WO: wq->mutex protected for writes. Updated with WRITE_ONCE() and can be read
154  *     with READ_ONCE() without locking.
155  *
156  * MD: wq_mayday_lock protected.
157  *
158  * WD: Used internally by the watchdog.
159  */
160
161 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
162
163 struct worker_pool {
164         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
165         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
166         int                     node;           /* I: the associated node ID */
167         int                     id;             /* I: pool ID */
168         unsigned int            flags;          /* L: flags */
169
170         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
171         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
172
173         /*
174          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
175          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
176          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
177          * guaranteed to see if the counter reached zero.
178          */
179         int                     nr_running;
180
181         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
182
183         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
184         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
185
186         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
187         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
188         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
189
190         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
191
192         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
193         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
194                                                 /* L: hash of busy workers */
195
196         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
197         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
198         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
199         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
200
201         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
202
203         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
204         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
205         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
206
207         /*
208          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
209          * from get_work_pool().
210          */
211         struct rcu_head         rcu;
212 };
213
214 /*
215  * Per-pool_workqueue statistics. These can be monitored using
216  * tools/workqueue/wq_monitor.py.
217  */
218 enum pool_workqueue_stats {
219         PWQ_STAT_STARTED,       /* work items started execution */
220         PWQ_STAT_COMPLETED,     /* work items completed execution */
221         PWQ_STAT_CPU_TIME,      /* total CPU time consumed */
222         PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE, /* wq_cpu_intensive_thresh_us violations */
223         PWQ_STAT_CM_WAKEUP,     /* concurrency-management worker wakeups */
224         PWQ_STAT_REPATRIATED,   /* unbound workers brought back into scope */
225         PWQ_STAT_MAYDAY,        /* maydays to rescuer */
226         PWQ_STAT_RESCUED,       /* linked work items executed by rescuer */
227
228         PWQ_NR_STATS,
229 };
230
231 /*
232  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
233  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
234  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
235  * number of flag bits.
236  */
237 struct pool_workqueue {
238         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
239         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
240         int                     work_color;     /* L: current color */
241         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
242         int                     refcnt;         /* L: reference count */
243         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
244                                                 /* L: nr of in_flight works */
245
246         /*
247          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
248          *
249          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
250          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
251          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
252          *
253          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate in
254          * nr_active and all work items in pwq->inactive_works are marked with
255          * WORK_STRUCT_INACTIVE. But not all WORK_STRUCT_INACTIVE work items are
256          * in pwq->inactive_works. Some of them are ready to run in
257          * pool->worklist or worker->scheduled. Those work itmes are only struct
258          * wq_barrier which is used for flush_work() and should not participate
259          * in nr_active. For non-barrier work item, it is marked with
260          * WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
261          */
262         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
263         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
264         struct list_head        pending_node;   /* LN: node on wq_node_nr_active->pending_pwqs */
265         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
266         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
267
268         u64                     stats[PWQ_NR_STATS];
269
270         /*
271          * Release of unbound pwq is punted to a kthread_worker. See put_pwq()
272          * and pwq_release_workfn() for details. pool_workqueue itself is also
273          * RCU protected so that the first pwq can be determined without
274          * grabbing wq->mutex.
275          */
276         struct kthread_work     release_work;
277         struct rcu_head         rcu;
278 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
279
280 /*
281  * Structure used to wait for workqueue flush.
282  */
283 struct wq_flusher {
284         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
285         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
286         struct completion       done;           /* flush completion */
287 };
288
289 struct wq_device;
290
291 /*
292  * Unlike in a per-cpu workqueue where max_active limits its concurrency level
293  * on each CPU, in an unbound workqueue, max_active applies to the whole system.
294  * As sharing a single nr_active across multiple sockets can be very expensive,
295  * the counting and enforcement is per NUMA node.
296  *
297  * The following struct is used to enforce per-node max_active. When a pwq wants
298  * to start executing a work item, it should increment ->nr using
299  * tryinc_node_nr_active(). If acquisition fails due to ->nr already being over
300  * ->max, the pwq is queued on ->pending_pwqs. As in-flight work items finish
301  * and decrement ->nr, node_activate_pending_pwq() activates the pending pwqs in
302  * round-robin order.
303  */
304 struct wq_node_nr_active {
305         int                     max;            /* per-node max_active */
306         atomic_t                nr;             /* per-node nr_active */
307         raw_spinlock_t          lock;           /* nests inside pool locks */
308         struct list_head        pending_pwqs;   /* LN: pwqs with inactive works */
309 };
310
311 /*
312  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
313  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
314  */
315 struct workqueue_struct {
316         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
317         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
318
319         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
320         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
321         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
322         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
323         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
324         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
325         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
326
327         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
328         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
329
330         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
331
332         /* See alloc_workqueue() function comment for info on min/max_active */
333         int                     max_active;     /* WO: max active works */
334         int                     min_active;     /* WO: min active works */
335         int                     saved_max_active; /* WQ: saved max_active */
336         int                     saved_min_active; /* WQ: saved min_active */
337
338         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
339         struct pool_workqueue __rcu *dfl_pwq;   /* PW: only for unbound wqs */
340
341 #ifdef CONFIG_SYSFS
342         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
343 #endif
344 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
345         char                    *lock_name;
346         struct lock_class_key   key;
347         struct lockdep_map      lockdep_map;
348 #endif
349         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
350
351         /*
352          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
353          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
354          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
355          */
356         struct rcu_head         rcu;
357
358         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
359         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
360         struct pool_workqueue __percpu __rcu **cpu_pwq; /* I: per-cpu pwqs */
361         struct wq_node_nr_active *node_nr_active[]; /* I: per-node nr_active */
362 };
363
364 static struct kmem_cache *pwq_cache;
365
366 /*
367  * Each pod type describes how CPUs should be grouped for unbound workqueues.
368  * See the comment above workqueue_attrs->affn_scope.
369  */
370 struct wq_pod_type {
371         int                     nr_pods;        /* number of pods */
372         cpumask_var_t           *pod_cpus;      /* pod -> cpus */
373         int                     *pod_node;      /* pod -> node */
374         int                     *cpu_pod;       /* cpu -> pod */
375 };
376
377 static struct wq_pod_type wq_pod_types[WQ_AFFN_NR_TYPES];
378 static enum wq_affn_scope wq_affn_dfl = WQ_AFFN_CACHE;
379
380 static const char *wq_affn_names[WQ_AFFN_NR_TYPES] = {
381         [WQ_AFFN_DFL]                   = "default",
382         [WQ_AFFN_CPU]                   = "cpu",
383         [WQ_AFFN_SMT]                   = "smt",
384         [WQ_AFFN_CACHE]                 = "cache",
385         [WQ_AFFN_NUMA]                  = "numa",
386         [WQ_AFFN_SYSTEM]                = "system",
387 };
388
389 /*
390  * Per-cpu work items which run for longer than the following threshold are
391  * automatically considered CPU intensive and excluded from concurrency
392  * management to prevent them from noticeably delaying other per-cpu work items.
393  * ULONG_MAX indicates that the user hasn't overridden it with a boot parameter.
394  * The actual value is initialized in wq_cpu_intensive_thresh_init().
395  */
396 static unsigned long wq_cpu_intensive_thresh_us = ULONG_MAX;
397 module_param_named(cpu_intensive_thresh_us, wq_cpu_intensive_thresh_us, ulong, 0644);
398
399 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
400 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
401 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
402
403 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
404
405 /* buf for wq_update_unbound_pod_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
406 static struct workqueue_attrs *wq_update_pod_attrs_buf;
407
408 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
409 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
410 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
411 /* wait for manager to go away */
412 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
413
414 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
415 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
416
417 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
418 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
419
420 /* PL: user requested unbound cpumask via sysfs */
421 static cpumask_var_t wq_requested_unbound_cpumask;
422
423 /* PL: isolated cpumask to be excluded from unbound cpumask */
424 static cpumask_var_t wq_isolated_cpumask;
425
426 /* for further constrain wq_unbound_cpumask by cmdline parameter*/
427 static struct cpumask wq_cmdline_cpumask __initdata;
428
429 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
430 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
431
432 /*
433  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
434  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
435  * to uncover usages which depend on it.
436  */
437 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
438 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
439 #else
440 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
441 #endif
442 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
443
444 /* the per-cpu worker pools */
445 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
446
447 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
448
449 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
450 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
451
452 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
453 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
454
455 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
456 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
457
458 /*
459  * I: kthread_worker to release pwq's. pwq release needs to be bounced to a
460  * process context while holding a pool lock. Bounce to a dedicated kthread
461  * worker to avoid A-A deadlocks.
462  */
463 static struct kthread_worker *pwq_release_worker __ro_after_init;
464
465 struct workqueue_struct *system_wq __ro_after_init;
466 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
467 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __ro_after_init;
468 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
469 struct workqueue_struct *system_long_wq __ro_after_init;
470 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
471 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __ro_after_init;
472 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
473 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __ro_after_init;
474 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
475 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __ro_after_init;
476 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
477 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __ro_after_init;
478 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
479
480 static int worker_thread(void *__worker);
481 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
482 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
483 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
484
485 #define CREATE_TRACE_POINTS
486 #include <trace/events/workqueue.h>
487
488 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
489         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
490                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
491                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
492
493 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
494         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
495                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
496                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
497                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
498
499 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
500         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
501              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
502              (pool)++)
503
504 /**
505  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
506  * @pool: iteration cursor
507  * @pi: integer used for iteration
508  *
509  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
510  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
511  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
512  *
513  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
514  * ignored.
515  */
516 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
517         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
518                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
519                 else
520
521 /**
522  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
523  * @worker: iteration cursor
524  * @pool: worker_pool to iterate workers of
525  *
526  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
527  *
528  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
529  * ignored.
530  */
531 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
532         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
533                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
534                 else
535
536 /**
537  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
538  * @pwq: iteration cursor
539  * @wq: the target workqueue
540  *
541  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
542  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
543  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
544  *
545  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
546  * ignored.
547  */
548 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
549         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
550                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
551
552 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
553
554 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
555
556 static void *work_debug_hint(void *addr)
557 {
558         return ((struct work_struct *) addr)->func;
559 }
560
561 static bool work_is_static_object(void *addr)
562 {
563         struct work_struct *work = addr;
564
565         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
566 }
567
568 /*
569  * fixup_init is called when:
570  * - an active object is initialized
571  */
572 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
573 {
574         struct work_struct *work = addr;
575
576         switch (state) {
577         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
578                 cancel_work_sync(work);
579                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
580                 return true;
581         default:
582                 return false;
583         }
584 }
585
586 /*
587  * fixup_free is called when:
588  * - an active object is freed
589  */
590 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
591 {
592         struct work_struct *work = addr;
593
594         switch (state) {
595         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
596                 cancel_work_sync(work);
597                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
598                 return true;
599         default:
600                 return false;
601         }
602 }
603
604 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
605         .name           = "work_struct",
606         .debug_hint     = work_debug_hint,
607         .is_static_object = work_is_static_object,
608         .fixup_init     = work_fixup_init,
609         .fixup_free     = work_fixup_free,
610 };
611
612 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
613 {
614         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
615 }
616
617 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
618 {
619         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
620 }
621
622 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
623 {
624         if (onstack)
625                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
626         else
627                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
628 }
629 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
630
631 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
632 {
633         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
634 }
635 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
636
637 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
638 {
639         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
640         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
641 }
642 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
643
644 #else
645 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
646 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
647 #endif
648
649 /**
650  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
651  * @pool: the pool pointer of interest
652  *
653  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
654  * successfully, -errno on failure.
655  */
656 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
657 {
658         int ret;
659
660         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
661
662         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
663                         GFP_KERNEL);
664         if (ret >= 0) {
665                 pool->id = ret;
666                 return 0;
667         }
668         return ret;
669 }
670
671 static struct pool_workqueue __rcu **
672 unbound_pwq_slot(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
673 {
674        if (cpu >= 0)
675                return per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
676        else
677                return &wq->dfl_pwq;
678 }
679
680 /* @cpu < 0 for dfl_pwq */
681 static struct pool_workqueue *unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq, int cpu)
682 {
683         return rcu_dereference_check(*unbound_pwq_slot(wq, cpu),
684                                      lockdep_is_held(&wq_pool_mutex) ||
685                                      lockdep_is_held(&wq->mutex));
686 }
687
688 /**
689  * unbound_effective_cpumask - effective cpumask of an unbound workqueue
690  * @wq: workqueue of interest
691  *
692  * @wq->unbound_attrs->cpumask contains the cpumask requested by the user which
693  * is masked with wq_unbound_cpumask to determine the effective cpumask. The
694  * default pwq is always mapped to the pool with the current effective cpumask.
695  */
696 static struct cpumask *unbound_effective_cpumask(struct workqueue_struct *wq)
697 {
698         return unbound_pwq(wq, -1)->pool->attrs->__pod_cpumask;
699 }
700
701 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
702 {
703         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
704 }
705
706 static int get_work_color(unsigned long work_data)
707 {
708         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
709                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
710 }
711
712 static int work_next_color(int color)
713 {
714         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
715 }
716
717 /*
718  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
719  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
720  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
721  *
722  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
723  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
724  * work->data.  These functions should only be called while the work is
725  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
726  *
727  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
728  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
729  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
730  * available only while the work item is queued.
731  *
732  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
733  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
734  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
735  * try to steal the PENDING bit.
736  */
737 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
738                                  unsigned long flags)
739 {
740         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
741         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
742 }
743
744 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
745                          unsigned long extra_flags)
746 {
747         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
748                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
749 }
750
751 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
752                                            int pool_id)
753 {
754         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
755                       WORK_STRUCT_PENDING);
756 }
757
758 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
759                                             int pool_id)
760 {
761         /*
762          * The following wmb is paired with the implied mb in
763          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
764          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
765          * owner.
766          */
767         smp_wmb();
768         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
769         /*
770          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
771          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
772          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
773          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
774          * the same @work.  E.g. consider this case:
775          *
776          *   CPU#0                         CPU#1
777          *   ----------------------------  --------------------------------
778          *
779          * 1  STORE event_indicated
780          * 2  queue_work_on() {
781          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
782          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
783          * 5                                 set_work_data() # clear bit
784          * 6                                 smp_mb()
785          * 7                               work->current_func() {
786          * 8                                  LOAD event_indicated
787          *                                 }
788          *
789          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
790          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
791          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
792          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
793          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
794          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
795          * before actual STORE.
796          */
797         smp_mb();
798 }
799
800 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
801 {
802         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
803         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
804 }
805
806 static inline struct pool_workqueue *work_struct_pwq(unsigned long data)
807 {
808         return (struct pool_workqueue *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
809 }
810
811 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
812 {
813         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
814
815         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
816                 return work_struct_pwq(data);
817         else
818                 return NULL;
819 }
820
821 /**
822  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
823  * @work: the work item of interest
824  *
825  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
826  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
827  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
828  *
829  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
830  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
831  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
832  * returned pool is and stays online.
833  *
834  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
835  */
836 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
837 {
838         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
839         int pool_id;
840
841         assert_rcu_or_pool_mutex();
842
843         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
844                 return work_struct_pwq(data)->pool;
845
846         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
847         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
848                 return NULL;
849
850         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
851 }
852
853 /**
854  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
855  * @work: the work item of interest
856  *
857  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
858  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
859  */
860 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
861 {
862         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
863
864         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
865                 return work_struct_pwq(data)->pool->id;
866
867         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
868 }
869
870 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
871 {
872         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
873
874         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
875         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
876 }
877
878 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
879 {
880         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
881
882         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
883 }
884
885 /*
886  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
887  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
888  * they're being called with pool->lock held.
889  */
890
891 /*
892  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
893  * running workers.
894  *
895  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
896  * function will always return %true for unbound pools as long as the
897  * worklist isn't empty.
898  */
899 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
900 {
901         return !list_empty(&pool->worklist) && !pool->nr_running;
902 }
903
904 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
905 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
906 {
907         return pool->nr_idle;
908 }
909
910 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
911 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
912 {
913         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
914 }
915
916 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
917 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
918 {
919         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
920 }
921
922 /* Do we have too many workers and should some go away? */
923 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
924 {
925         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
926         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
927         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
928
929         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
930 }
931
932 /**
933  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
934  * @worker: self
935  * @flags: flags to set
936  *
937  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
938  */
939 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
940 {
941         struct worker_pool *pool = worker->pool;
942
943         lockdep_assert_held(&pool->lock);
944
945         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
946         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
947             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
948                 pool->nr_running--;
949         }
950
951         worker->flags |= flags;
952 }
953
954 /**
955  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
956  * @worker: self
957  * @flags: flags to clear
958  *
959  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
960  */
961 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
962 {
963         struct worker_pool *pool = worker->pool;
964         unsigned int oflags = worker->flags;
965
966         lockdep_assert_held(&pool->lock);
967
968         worker->flags &= ~flags;
969
970         /*
971          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
972          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
973          * of multiple flags, not a single flag.
974          */
975         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
976                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
977                         pool->nr_running++;
978 }
979
980 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
981 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
982 {
983         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
984                 return NULL;
985
986         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
987 }
988
989 /**
990  * worker_enter_idle - enter idle state
991  * @worker: worker which is entering idle state
992  *
993  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
994  * necessary.
995  *
996  * LOCKING:
997  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
998  */
999 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1000 {
1001         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1002
1003         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1004             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1005                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1006                 return;
1007
1008         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1009         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1010         pool->nr_idle++;
1011         worker->last_active = jiffies;
1012
1013         /* idle_list is LIFO */
1014         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1015
1016         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1017                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1018
1019         /* Sanity check nr_running. */
1020         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1021 }
1022
1023 /**
1024  * worker_leave_idle - leave idle state
1025  * @worker: worker which is leaving idle state
1026  *
1027  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1028  *
1029  * LOCKING:
1030  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1031  */
1032 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1033 {
1034         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1035
1036         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1037                 return;
1038         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1039         pool->nr_idle--;
1040         list_del_init(&worker->entry);
1041 }
1042
1043 /**
1044  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1045  * @pool: pool of interest
1046  * @work: work to find worker for
1047  *
1048  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1049  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1050  * to match, its current execution should match the address of @work and
1051  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1052  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1053  * being executed.
1054  *
1055  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1056  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1057  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1058  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1059  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1060  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1061  *
1062  * This function checks the work item address and work function to avoid
1063  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1064  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1065  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1066  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1067  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1068  *
1069  * CONTEXT:
1070  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1071  *
1072  * Return:
1073  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1074  * otherwise.
1075  */
1076 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1077                                                  struct work_struct *work)
1078 {
1079         struct worker *worker;
1080
1081         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1082                                (unsigned long)work)
1083                 if (worker->current_work == work &&
1084                     worker->current_func == work->func)
1085                         return worker;
1086
1087         return NULL;
1088 }
1089
1090 /**
1091  * move_linked_works - move linked works to a list
1092  * @work: start of series of works to be scheduled
1093  * @head: target list to append @work to
1094  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1095  *
1096  * Schedule linked works starting from @work to @head. Work series to be
1097  * scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1098  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor. See assign_work() for details on
1099  * @nextp.
1100  *
1101  * CONTEXT:
1102  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1103  */
1104 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1105                               struct work_struct **nextp)
1106 {
1107         struct work_struct *n;
1108
1109         /*
1110          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1111          * use NULL for list head.
1112          */
1113         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1114                 list_move_tail(&work->entry, head);
1115                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1116                         break;
1117         }
1118
1119         /*
1120          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1121          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1122          * needs to be updated.
1123          */
1124         if (nextp)
1125                 *nextp = n;
1126 }
1127
1128 /**
1129  * assign_work - assign a work item and its linked work items to a worker
1130  * @work: work to assign
1131  * @worker: worker to assign to
1132  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1133  *
1134  * Assign @work and its linked work items to @worker. If @work is already being
1135  * executed by another worker in the same pool, it'll be punted there.
1136  *
1137  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of the last
1138  * scheduled work. This allows assign_work() to be nested inside
1139  * list_for_each_entry_safe().
1140  *
1141  * Returns %true if @work was successfully assigned to @worker. %false if @work
1142  * was punted to another worker already executing it.
1143  */
1144 static bool assign_work(struct work_struct *work, struct worker *worker,
1145                         struct work_struct **nextp)
1146 {
1147         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1148         struct worker *collision;
1149
1150         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1151
1152         /*
1153          * A single work shouldn't be executed concurrently by multiple workers.
1154          * __queue_work() ensures that @work doesn't jump to a different pool
1155          * while still running in the previous pool. Here, we should ensure that
1156          * @work is not executed concurrently by multiple workers from the same
1157          * pool. Check whether anyone is already processing the work. If so,
1158          * defer the work to the currently executing one.
1159          */
1160         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
1161         if (unlikely(collision)) {
1162                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, nextp);
1163                 return false;
1164         }
1165
1166         move_linked_works(work, &worker->scheduled, nextp);
1167         return true;
1168 }
1169
1170 /**
1171  * kick_pool - wake up an idle worker if necessary
1172  * @pool: pool to kick
1173  *
1174  * @pool may have pending work items. Wake up worker if necessary. Returns
1175  * whether a worker was woken up.
1176  */
1177 static bool kick_pool(struct worker_pool *pool)
1178 {
1179         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
1180         struct task_struct *p;
1181
1182         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1183
1184         if (!need_more_worker(pool) || !worker)
1185                 return false;
1186
1187         p = worker->task;
1188
1189 #ifdef CONFIG_SMP
1190         /*
1191          * Idle @worker is about to execute @work and waking up provides an
1192          * opportunity to migrate @worker at a lower cost by setting the task's
1193          * wake_cpu field. Let's see if we want to move @worker to improve
1194          * execution locality.
1195          *
1196          * We're waking the worker that went idle the latest and there's some
1197          * chance that @worker is marked idle but hasn't gone off CPU yet. If
1198          * so, setting the wake_cpu won't do anything. As this is a best-effort
1199          * optimization and the race window is narrow, let's leave as-is for
1200          * now. If this becomes pronounced, we can skip over workers which are
1201          * still on cpu when picking an idle worker.
1202          *
1203          * If @pool has non-strict affinity, @worker might have ended up outside
1204          * its affinity scope. Repatriate.
1205          */
1206         if (!pool->attrs->affn_strict &&
1207             !cpumask_test_cpu(p->wake_cpu, pool->attrs->__pod_cpumask)) {
1208                 struct work_struct *work = list_first_entry(&pool->worklist,
1209                                                 struct work_struct, entry);
1210                 p->wake_cpu = cpumask_any_distribute(pool->attrs->__pod_cpumask);
1211                 get_work_pwq(work)->stats[PWQ_STAT_REPATRIATED]++;
1212         }
1213 #endif
1214         wake_up_process(p);
1215         return true;
1216 }
1217
1218 #ifdef CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT
1219
1220 /*
1221  * Concurrency-managed per-cpu work items that hog CPU for longer than
1222  * wq_cpu_intensive_thresh_us trigger the automatic CPU_INTENSIVE mechanism,
1223  * which prevents them from stalling other concurrency-managed work items. If a
1224  * work function keeps triggering this mechanism, it's likely that the work item
1225  * should be using an unbound workqueue instead.
1226  *
1227  * wq_cpu_intensive_report() tracks work functions which trigger such conditions
1228  * and report them so that they can be examined and converted to use unbound
1229  * workqueues as appropriate. To avoid flooding the console, each violating work
1230  * function is tracked and reported with exponential backoff.
1231  */
1232 #define WCI_MAX_ENTS 128
1233
1234 struct wci_ent {
1235         work_func_t             func;
1236         atomic64_t              cnt;
1237         struct hlist_node       hash_node;
1238 };
1239
1240 static struct wci_ent wci_ents[WCI_MAX_ENTS];
1241 static int wci_nr_ents;
1242 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wci_lock);
1243 static DEFINE_HASHTABLE(wci_hash, ilog2(WCI_MAX_ENTS));
1244
1245 static struct wci_ent *wci_find_ent(work_func_t func)
1246 {
1247         struct wci_ent *ent;
1248
1249         hash_for_each_possible_rcu(wci_hash, ent, hash_node,
1250                                    (unsigned long)func) {
1251                 if (ent->func == func)
1252                         return ent;
1253         }
1254         return NULL;
1255 }
1256
1257 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func)
1258 {
1259         struct wci_ent *ent;
1260
1261 restart:
1262         ent = wci_find_ent(func);
1263         if (ent) {
1264                 u64 cnt;
1265
1266                 /*
1267                  * Start reporting from the fourth time and back off
1268                  * exponentially.
1269                  */
1270                 cnt = atomic64_inc_return_relaxed(&ent->cnt);
1271                 if (cnt >= 4 && is_power_of_2(cnt))
1272                         printk_deferred(KERN_WARNING "workqueue: %ps hogged CPU for >%luus %llu times, consider switching to WQ_UNBOUND\n",
1273                                         ent->func, wq_cpu_intensive_thresh_us,
1274                                         atomic64_read(&ent->cnt));
1275                 return;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * @func is a new violation. Allocate a new entry for it. If wcn_ents[]
1280          * is exhausted, something went really wrong and we probably made enough
1281          * noise already.
1282          */
1283         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS)
1284                 return;
1285
1286         raw_spin_lock(&wci_lock);
1287
1288         if (wci_nr_ents >= WCI_MAX_ENTS) {
1289                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1290                 return;
1291         }
1292
1293         if (wci_find_ent(func)) {
1294                 raw_spin_unlock(&wci_lock);
1295                 goto restart;
1296         }
1297
1298         ent = &wci_ents[wci_nr_ents++];
1299         ent->func = func;
1300         atomic64_set(&ent->cnt, 1);
1301         hash_add_rcu(wci_hash, &ent->hash_node, (unsigned long)func);
1302
1303         raw_spin_unlock(&wci_lock);
1304 }
1305
1306 #else   /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1307 static void wq_cpu_intensive_report(work_func_t func) {}
1308 #endif  /* CONFIG_WQ_CPU_INTENSIVE_REPORT */
1309
1310 /**
1311  * wq_worker_running - a worker is running again
1312  * @task: task waking up
1313  *
1314  * This function is called when a worker returns from schedule()
1315  */
1316 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
1317 {
1318         struct worker *worker = kthread_data(task);
1319
1320         if (!READ_ONCE(worker->sleeping))
1321                 return;
1322
1323         /*
1324          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
1325          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
1326          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
1327          * pool. Protect against such race.
1328          */
1329         preempt_disable();
1330         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1331                 worker->pool->nr_running++;
1332         preempt_enable();
1333
1334         /*
1335          * CPU intensive auto-detection cares about how long a work item hogged
1336          * CPU without sleeping. Reset the starting timestamp on wakeup.
1337          */
1338         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
1339
1340         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 0);
1341 }
1342
1343 /**
1344  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
1345  * @task: task going to sleep
1346  *
1347  * This function is called from schedule() when a busy worker is
1348  * going to sleep.
1349  */
1350 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
1351 {
1352         struct worker *worker = kthread_data(task);
1353         struct worker_pool *pool;
1354
1355         /*
1356          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
1357          * workers, also reach here, let's not access anything before
1358          * checking NOT_RUNNING.
1359          */
1360         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
1361                 return;
1362
1363         pool = worker->pool;
1364
1365         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
1366         if (READ_ONCE(worker->sleeping))
1367                 return;
1368
1369         WRITE_ONCE(worker->sleeping, 1);
1370         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1371
1372         /*
1373          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
1374          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
1375          * and nr_running has been reset.
1376          */
1377         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
1378                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1379                 return;
1380         }
1381
1382         pool->nr_running--;
1383         if (kick_pool(pool))
1384                 worker->current_pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1385
1386         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1387 }
1388
1389 /**
1390  * wq_worker_tick - a scheduler tick occurred while a kworker is running
1391  * @task: task currently running
1392  *
1393  * Called from scheduler_tick(). We're in the IRQ context and the current
1394  * worker's fields which follow the 'K' locking rule can be accessed safely.
1395  */
1396 void wq_worker_tick(struct task_struct *task)
1397 {
1398         struct worker *worker = kthread_data(task);
1399         struct pool_workqueue *pwq = worker->current_pwq;
1400         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1401
1402         if (!pwq)
1403                 return;
1404
1405         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_TIME] += TICK_USEC;
1406
1407         if (!wq_cpu_intensive_thresh_us)
1408                 return;
1409
1410         /*
1411          * If the current worker is concurrency managed and hogged the CPU for
1412          * longer than wq_cpu_intensive_thresh_us, it's automatically marked
1413          * CPU_INTENSIVE to avoid stalling other concurrency-managed work items.
1414          *
1415          * Set @worker->sleeping means that @worker is in the process of
1416          * switching out voluntarily and won't be contributing to
1417          * @pool->nr_running until it wakes up. As wq_worker_sleeping() also
1418          * decrements ->nr_running, setting CPU_INTENSIVE here can lead to
1419          * double decrements. The task is releasing the CPU anyway. Let's skip.
1420          * We probably want to make this prettier in the future.
1421          */
1422         if ((worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) || READ_ONCE(worker->sleeping) ||
1423             worker->task->se.sum_exec_runtime - worker->current_at <
1424             wq_cpu_intensive_thresh_us * NSEC_PER_USEC)
1425                 return;
1426
1427         raw_spin_lock(&pool->lock);
1428
1429         worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
1430         wq_cpu_intensive_report(worker->current_func);
1431         pwq->stats[PWQ_STAT_CPU_INTENSIVE]++;
1432
1433         if (kick_pool(pool))
1434                 pwq->stats[PWQ_STAT_CM_WAKEUP]++;
1435
1436         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1437 }
1438
1439 /**
1440  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
1441  * @task: Task to retrieve last work function of.
1442  *
1443  * Determine the last function a worker executed. This is called from
1444  * the scheduler to get a worker's last known identity.
1445  *
1446  * CONTEXT:
1447  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
1448  *
1449  * This function is called during schedule() when a kworker is going
1450  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
1451  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
1452  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
1453  *
1454  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
1455  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
1456  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
1457  * is guaranteed to not be processing any works.
1458  *
1459  * Return:
1460  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
1461  * hasn't executed any work yet.
1462  */
1463 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
1464 {
1465         struct worker *worker = kthread_data(task);
1466
1467         return worker->last_func;
1468 }
1469
1470 /**
1471  * wq_node_nr_active - Determine wq_node_nr_active to use
1472  * @wq: workqueue of interest
1473  * @node: NUMA node, can be %NUMA_NO_NODE
1474  *
1475  * Determine wq_node_nr_active to use for @wq on @node. Returns:
1476  *
1477  * - %NULL for per-cpu workqueues as they don't need to use shared nr_active.
1478  *
1479  * - node_nr_active[nr_node_ids] if @node is %NUMA_NO_NODE.
1480  *
1481  * - Otherwise, node_nr_active[@node].
1482  */
1483 static struct wq_node_nr_active *wq_node_nr_active(struct workqueue_struct *wq,
1484                                                    int node)
1485 {
1486         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1487                 return NULL;
1488
1489         if (node == NUMA_NO_NODE)
1490                 node = nr_node_ids;
1491
1492         return wq->node_nr_active[node];
1493 }
1494
1495 /**
1496  * wq_update_node_max_active - Update per-node max_actives to use
1497  * @wq: workqueue to update
1498  * @off_cpu: CPU that's going down, -1 if a CPU is not going down
1499  *
1500  * Update @wq->node_nr_active[]->max. @wq must be unbound. max_active is
1501  * distributed among nodes according to the proportions of numbers of online
1502  * cpus. The result is always between @wq->min_active and max_active.
1503  */
1504 static void wq_update_node_max_active(struct workqueue_struct *wq, int off_cpu)
1505 {
1506         struct cpumask *effective = unbound_effective_cpumask(wq);
1507         int min_active = READ_ONCE(wq->min_active);
1508         int max_active = READ_ONCE(wq->max_active);
1509         int total_cpus, node;
1510
1511         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
1512
1513         if (!cpumask_test_cpu(off_cpu, effective))
1514                 off_cpu = -1;
1515
1516         total_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpu_online_mask);
1517         if (off_cpu >= 0)
1518                 total_cpus--;
1519
1520         for_each_node(node) {
1521                 int node_cpus;
1522
1523                 node_cpus = cpumask_weight_and(effective, cpumask_of_node(node));
1524                 if (off_cpu >= 0 && cpu_to_node(off_cpu) == node)
1525                         node_cpus--;
1526
1527                 wq_node_nr_active(wq, node)->max =
1528                         clamp(DIV_ROUND_UP(max_active * node_cpus, total_cpus),
1529                               min_active, max_active);
1530         }
1531
1532         wq_node_nr_active(wq, NUMA_NO_NODE)->max = min_active;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1537  * @pwq: pool_workqueue to get
1538  *
1539  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1540  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1541  */
1542 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1543 {
1544         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1545         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1546         pwq->refcnt++;
1547 }
1548
1549 /**
1550  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1551  * @pwq: pool_workqueue to put
1552  *
1553  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1554  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1555  */
1556 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1557 {
1558         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1559         if (likely(--pwq->refcnt))
1560                 return;
1561         /*
1562          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to a dedicated
1563          * kthread_worker to avoid A-A deadlocks.
1564          */
1565         kthread_queue_work(pwq_release_worker, &pwq->release_work);
1566 }
1567
1568 /**
1569  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1570  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1571  *
1572  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1573  */
1574 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1575 {
1576         if (pwq) {
1577                 /*
1578                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1579                  * following lock operations are safe.
1580                  */
1581                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1582                 put_pwq(pwq);
1583                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1584         }
1585 }
1586
1587 static bool pwq_is_empty(struct pool_workqueue *pwq)
1588 {
1589         return !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
1590 }
1591
1592 static void __pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1593                                 struct work_struct *work)
1594 {
1595         unsigned long *wdb = work_data_bits(work);
1596
1597         WARN_ON_ONCE(!(*wdb & WORK_STRUCT_INACTIVE));
1598         trace_workqueue_activate_work(work);
1599         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1600                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1601         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1602         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, wdb);
1603 }
1604
1605 /**
1606  * pwq_activate_work - Activate a work item if inactive
1607  * @pwq: pool_workqueue @work belongs to
1608  * @work: work item to activate
1609  *
1610  * Returns %true if activated. %false if already active.
1611  */
1612 static bool pwq_activate_work(struct pool_workqueue *pwq,
1613                               struct work_struct *work)
1614 {
1615         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1616         struct wq_node_nr_active *nna;
1617
1618         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1619
1620         if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1621                 return false;
1622
1623         nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1624         if (nna)
1625                 atomic_inc(&nna->nr);
1626
1627         pwq->nr_active++;
1628         __pwq_activate_work(pwq, work);
1629         return true;
1630 }
1631
1632 static bool tryinc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
1633 {
1634         int max = READ_ONCE(nna->max);
1635
1636         while (true) {
1637                 int old, tmp;
1638
1639                 old = atomic_read(&nna->nr);
1640                 if (old >= max)
1641                         return false;
1642                 tmp = atomic_cmpxchg_relaxed(&nna->nr, old, old + 1);
1643                 if (tmp == old)
1644                         return true;
1645         }
1646 }
1647
1648 /**
1649  * pwq_tryinc_nr_active - Try to increment nr_active for a pwq
1650  * @pwq: pool_workqueue of interest
1651  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1652  *
1653  * Try to increment nr_active for @pwq. Returns %true if an nr_active count is
1654  * successfully obtained. %false otherwise.
1655  */
1656 static bool pwq_tryinc_nr_active(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1657 {
1658         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
1659         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1660         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(wq, pool->node);
1661         bool obtained = false;
1662
1663         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1664
1665         if (!nna) {
1666                 /* per-cpu workqueue, pwq->nr_active is sufficient */
1667                 obtained = pwq->nr_active < READ_ONCE(wq->max_active);
1668                 goto out;
1669         }
1670
1671         /*
1672          * Unbound workqueue uses per-node shared nr_active $nna. If @pwq is
1673          * already waiting on $nna, pwq_dec_nr_active() will maintain the
1674          * concurrency level. Don't jump the line.
1675          *
1676          * We need to ignore the pending test after max_active has increased as
1677          * pwq_dec_nr_active() can only maintain the concurrency level but not
1678          * increase it. This is indicated by @fill.
1679          */
1680         if (!list_empty(&pwq->pending_node) && likely(!fill))
1681                 goto out;
1682
1683         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1684         if (obtained)
1685                 goto out;
1686
1687         /*
1688          * Lockless acquisition failed. Lock, add ourself to $nna->pending_pwqs
1689          * and try again. The smp_mb() is paired with the implied memory barrier
1690          * of atomic_dec_return() in pwq_dec_nr_active() to ensure that either
1691          * we see the decremented $nna->nr or they see non-empty
1692          * $nna->pending_pwqs.
1693          */
1694         raw_spin_lock(&nna->lock);
1695
1696         if (list_empty(&pwq->pending_node))
1697                 list_add_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1698         else if (likely(!fill))
1699                 goto out_unlock;
1700
1701         smp_mb();
1702
1703         obtained = tryinc_node_nr_active(nna);
1704
1705         /*
1706          * If @fill, @pwq might have already been pending. Being spuriously
1707          * pending in cold paths doesn't affect anything. Let's leave it be.
1708          */
1709         if (obtained && likely(!fill))
1710                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1711
1712 out_unlock:
1713         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1714 out:
1715         if (obtained)
1716                 pwq->nr_active++;
1717         return obtained;
1718 }
1719
1720 /**
1721  * pwq_activate_first_inactive - Activate the first inactive work item on a pwq
1722  * @pwq: pool_workqueue of interest
1723  * @fill: max_active may have increased, try to increase concurrency level
1724  *
1725  * Activate the first inactive work item of @pwq if available and allowed by
1726  * max_active limit.
1727  *
1728  * Returns %true if an inactive work item has been activated. %false if no
1729  * inactive work item is found or max_active limit is reached.
1730  */
1731 static bool pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq, bool fill)
1732 {
1733         struct work_struct *work =
1734                 list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1735                                          struct work_struct, entry);
1736
1737         if (work && pwq_tryinc_nr_active(pwq, fill)) {
1738                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1739                 return true;
1740         } else {
1741                 return false;
1742         }
1743 }
1744
1745 /**
1746  * node_activate_pending_pwq - Activate a pending pwq on a wq_node_nr_active
1747  * @nna: wq_node_nr_active to activate a pending pwq for
1748  * @caller_pool: worker_pool the caller is locking
1749  *
1750  * Activate a pwq in @nna->pending_pwqs. Called with @caller_pool locked.
1751  * @caller_pool may be unlocked and relocked to lock other worker_pools.
1752  */
1753 static void node_activate_pending_pwq(struct wq_node_nr_active *nna,
1754                                       struct worker_pool *caller_pool)
1755 {
1756         struct worker_pool *locked_pool = caller_pool;
1757         struct pool_workqueue *pwq;
1758         struct work_struct *work;
1759
1760         lockdep_assert_held(&caller_pool->lock);
1761
1762         raw_spin_lock(&nna->lock);
1763 retry:
1764         pwq = list_first_entry_or_null(&nna->pending_pwqs,
1765                                        struct pool_workqueue, pending_node);
1766         if (!pwq)
1767                 goto out_unlock;
1768
1769         /*
1770          * If @pwq is for a different pool than @locked_pool, we need to lock
1771          * @pwq->pool->lock. Let's trylock first. If unsuccessful, do the unlock
1772          * / lock dance. For that, we also need to release @nna->lock as it's
1773          * nested inside pool locks.
1774          */
1775         if (pwq->pool != locked_pool) {
1776                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1777                 locked_pool = pwq->pool;
1778                 if (!raw_spin_trylock(&locked_pool->lock)) {
1779                         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1780                         raw_spin_lock(&locked_pool->lock);
1781                         raw_spin_lock(&nna->lock);
1782                         goto retry;
1783                 }
1784         }
1785
1786         /*
1787          * $pwq may not have any inactive work items due to e.g. cancellations.
1788          * Drop it from pending_pwqs and see if there's another one.
1789          */
1790         work = list_first_entry_or_null(&pwq->inactive_works,
1791                                         struct work_struct, entry);
1792         if (!work) {
1793                 list_del_init(&pwq->pending_node);
1794                 goto retry;
1795         }
1796
1797         /*
1798          * Acquire an nr_active count and activate the inactive work item. If
1799          * $pwq still has inactive work items, rotate it to the end of the
1800          * pending_pwqs so that we round-robin through them. This means that
1801          * inactive work items are not activated in queueing order which is fine
1802          * given that there has never been any ordering across different pwqs.
1803          */
1804         if (likely(tryinc_node_nr_active(nna))) {
1805                 pwq->nr_active++;
1806                 __pwq_activate_work(pwq, work);
1807
1808                 if (list_empty(&pwq->inactive_works))
1809                         list_del_init(&pwq->pending_node);
1810                 else
1811                         list_move_tail(&pwq->pending_node, &nna->pending_pwqs);
1812
1813                 /* if activating a foreign pool, make sure it's running */
1814                 if (pwq->pool != caller_pool)
1815                         kick_pool(pwq->pool);
1816         }
1817
1818 out_unlock:
1819         raw_spin_unlock(&nna->lock);
1820         if (locked_pool != caller_pool) {
1821                 raw_spin_unlock(&locked_pool->lock);
1822                 raw_spin_lock(&caller_pool->lock);
1823         }
1824 }
1825
1826 /**
1827  * pwq_dec_nr_active - Retire an active count
1828  * @pwq: pool_workqueue of interest
1829  *
1830  * Decrement @pwq's nr_active and try to activate the first inactive work item.
1831  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock.
1832  */
1833 static void pwq_dec_nr_active(struct pool_workqueue *pwq)
1834 {
1835         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1836         struct wq_node_nr_active *nna = wq_node_nr_active(pwq->wq, pool->node);
1837
1838         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1839
1840         /*
1841          * @pwq->nr_active should be decremented for both percpu and unbound
1842          * workqueues.
1843          */
1844         pwq->nr_active--;
1845
1846         /*
1847          * For a percpu workqueue, it's simple. Just need to kick the first
1848          * inactive work item on @pwq itself.
1849          */
1850         if (!nna) {
1851                 pwq_activate_first_inactive(pwq, false);
1852                 return;
1853         }
1854
1855         /*
1856          * If @pwq is for an unbound workqueue, it's more complicated because
1857          * multiple pwqs and pools may be sharing the nr_active count. When a
1858          * pwq needs to wait for an nr_active count, it puts itself on
1859          * $nna->pending_pwqs. The following atomic_dec_return()'s implied
1860          * memory barrier is paired with smp_mb() in pwq_tryinc_nr_active() to
1861          * guarantee that either we see non-empty pending_pwqs or they see
1862          * decremented $nna->nr.
1863          *
1864          * $nna->max may change as CPUs come online/offline and @pwq->wq's
1865          * max_active gets updated. However, it is guaranteed to be equal to or
1866          * larger than @pwq->wq->min_active which is above zero unless freezing.
1867          * This maintains the forward progress guarantee.
1868          */
1869         if (atomic_dec_return(&nna->nr) >= READ_ONCE(nna->max))
1870                 return;
1871
1872         if (!list_empty(&nna->pending_pwqs))
1873                 node_activate_pending_pwq(nna, pool);
1874 }
1875
1876 /**
1877  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1878  * @pwq: pwq of interest
1879  * @work_data: work_data of work which left the queue
1880  *
1881  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1882  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1883  *
1884  * NOTE:
1885  * For unbound workqueues, this function may temporarily drop @pwq->pool->lock
1886  * and thus should be called after all other state updates for the in-flight
1887  * work item is complete.
1888  *
1889  * CONTEXT:
1890  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1891  */
1892 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
1893 {
1894         int color = get_work_color(work_data);
1895
1896         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE))
1897                 pwq_dec_nr_active(pwq);
1898
1899         pwq->nr_in_flight[color]--;
1900
1901         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1902         if (likely(pwq->flush_color != color))
1903                 goto out_put;
1904
1905         /* are there still in-flight works? */
1906         if (pwq->nr_in_flight[color])
1907                 goto out_put;
1908
1909         /* this pwq is done, clear flush_color */
1910         pwq->flush_color = -1;
1911
1912         /*
1913          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1914          * will handle the rest.
1915          */
1916         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1917                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1918 out_put:
1919         put_pwq(pwq);
1920 }
1921
1922 /**
1923  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1924  * @work: work item to steal
1925  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1926  * @flags: place to store irq state
1927  *
1928  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1929  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1930  *
1931  * Return:
1932  *
1933  *  ========    ================================================================
1934  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1935  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1936  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1937  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1938  *              for arbitrarily long
1939  *  ========    ================================================================
1940  *
1941  * Note:
1942  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1943  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1944  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1945  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1946  *
1947  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1948  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1949  *
1950  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1951  */
1952 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1953                                unsigned long *flags)
1954 {
1955         struct worker_pool *pool;
1956         struct pool_workqueue *pwq;
1957
1958         local_irq_save(*flags);
1959
1960         /* try to steal the timer if it exists */
1961         if (is_dwork) {
1962                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1963
1964                 /*
1965                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1966                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1967                  * running on the local CPU.
1968                  */
1969                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1970                         return 1;
1971         }
1972
1973         /* try to claim PENDING the normal way */
1974         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1975                 return 0;
1976
1977         rcu_read_lock();
1978         /*
1979          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1980          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1981          */
1982         pool = get_work_pool(work);
1983         if (!pool)
1984                 goto fail;
1985
1986         raw_spin_lock(&pool->lock);
1987         /*
1988          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1989          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1990          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1991          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1992          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1993          * item is currently queued on that pool.
1994          */
1995         pwq = get_work_pwq(work);
1996         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1997                 debug_work_deactivate(work);
1998
1999                 /*
2000                  * A cancelable inactive work item must be in the
2001                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
2002                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
2003                  *
2004                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
2005                  * it might have linked barrier work items which, if left
2006                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
2007                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
2008                  * item is activated before grabbing.
2009                  */
2010                 pwq_activate_work(pwq, work);
2011
2012                 list_del_init(&work->entry);
2013
2014                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
2015                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
2016
2017                 /* must be the last step, see the function comment */
2018                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, *work_data_bits(work));
2019
2020                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
2021                 rcu_read_unlock();
2022                 return 1;
2023         }
2024         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2025 fail:
2026         rcu_read_unlock();
2027         local_irq_restore(*flags);
2028         if (work_is_canceling(work))
2029                 return -ENOENT;
2030         cpu_relax();
2031         return -EAGAIN;
2032 }
2033
2034 /**
2035  * insert_work - insert a work into a pool
2036  * @pwq: pwq @work belongs to
2037  * @work: work to insert
2038  * @head: insertion point
2039  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
2040  *
2041  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
2042  * work_struct flags.
2043  *
2044  * CONTEXT:
2045  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2046  */
2047 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
2048                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
2049 {
2050         debug_work_activate(work);
2051
2052         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
2053         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
2054
2055         /* we own @work, set data and link */
2056         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
2057         list_add_tail(&work->entry, head);
2058         get_pwq(pwq);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
2063  * same workqueue.
2064  */
2065 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
2066 {
2067         struct worker *worker;
2068
2069         worker = current_wq_worker();
2070         /*
2071          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
2072          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
2073          */
2074         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
2075 }
2076
2077 /*
2078  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
2079  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
2080  * avoid perturbing sensitive tasks.
2081  */
2082 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
2083 {
2084         int new_cpu;
2085
2086         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
2087                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
2088                         return cpu;
2089         } else {
2090                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
2091         }
2092
2093         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
2094         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2095         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2096                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
2097                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
2098                         return cpu;
2099         }
2100         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
2101
2102         return new_cpu;
2103 }
2104
2105 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2106                          struct work_struct *work)
2107 {
2108         struct pool_workqueue *pwq;
2109         struct worker_pool *last_pool, *pool;
2110         unsigned int work_flags;
2111         unsigned int req_cpu = cpu;
2112
2113         /*
2114          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
2115          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
2116          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
2117          * happen with IRQ disabled.
2118          */
2119         lockdep_assert_irqs_disabled();
2120
2121
2122         /*
2123          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
2124          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
2125          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
2126          */
2127         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
2128                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
2129                 return;
2130         rcu_read_lock();
2131 retry:
2132         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
2133         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND) {
2134                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
2135                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
2136                 else
2137                         cpu = raw_smp_processor_id();
2138         }
2139
2140         pwq = rcu_dereference(*per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu));
2141         pool = pwq->pool;
2142
2143         /*
2144          * If @work was previously on a different pool, it might still be
2145          * running there, in which case the work needs to be queued on that
2146          * pool to guarantee non-reentrancy.
2147          */
2148         last_pool = get_work_pool(work);
2149         if (last_pool && last_pool != pool) {
2150                 struct worker *worker;
2151
2152                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
2153
2154                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
2155
2156                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
2157                         pwq = worker->current_pwq;
2158                         pool = pwq->pool;
2159                         WARN_ON_ONCE(pool != last_pool);
2160                 } else {
2161                         /* meh... not running there, queue here */
2162                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
2163                         raw_spin_lock(&pool->lock);
2164                 }
2165         } else {
2166                 raw_spin_lock(&pool->lock);
2167         }
2168
2169         /*
2170          * pwq is determined and locked. For unbound pools, we could have raced
2171          * with pwq release and it could already be dead. If its refcnt is zero,
2172          * repeat pwq selection. Note that unbound pwqs never die without
2173          * another pwq replacing it in cpu_pwq or while work items are executing
2174          * on it, so the retrying is guaranteed to make forward-progress.
2175          */
2176         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
2177                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
2178                         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2179                         cpu_relax();
2180                         goto retry;
2181                 }
2182                 /* oops */
2183                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
2184                           wq->name, cpu);
2185         }
2186
2187         /* pwq determined, queue */
2188         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
2189
2190         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
2191                 goto out;
2192
2193         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
2194         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
2195
2196         /*
2197          * Limit the number of concurrently active work items to max_active.
2198          * @work must also queue behind existing inactive work items to maintain
2199          * ordering when max_active changes. See wq_adjust_max_active().
2200          */
2201         if (list_empty(&pwq->inactive_works) && pwq_tryinc_nr_active(pwq, false)) {
2202                 if (list_empty(&pool->worklist))
2203                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2204
2205                 trace_workqueue_activate_work(work);
2206                 insert_work(pwq, work, &pool->worklist, work_flags);
2207                 kick_pool(pool);
2208         } else {
2209                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2210                 insert_work(pwq, work, &pwq->inactive_works, work_flags);
2211         }
2212
2213 out:
2214         raw_spin_unlock(&pool->lock);
2215         rcu_read_unlock();
2216 }
2217
2218 /**
2219  * queue_work_on - queue work on specific cpu
2220  * @cpu: CPU number to execute work on
2221  * @wq: workqueue to use
2222  * @work: work to queue
2223  *
2224  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
2225  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
2226  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
2227  * But note well that callers specifying a CPU that never has been
2228  * online will get a splat.
2229  *
2230  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2231  */
2232 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2233                    struct work_struct *work)
2234 {
2235         bool ret = false;
2236         unsigned long flags;
2237
2238         local_irq_save(flags);
2239
2240         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2241                 __queue_work(cpu, wq, work);
2242                 ret = true;
2243         }
2244
2245         local_irq_restore(flags);
2246         return ret;
2247 }
2248 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
2249
2250 /**
2251  * select_numa_node_cpu - Select a CPU based on NUMA node
2252  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
2253  *
2254  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
2255  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
2256  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
2257  * available CPU if we need to schedule this work.
2258  */
2259 static int select_numa_node_cpu(int node)
2260 {
2261         int cpu;
2262
2263         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
2264         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
2265                 return WORK_CPU_UNBOUND;
2266
2267         /* Use local node/cpu if we are already there */
2268         cpu = raw_smp_processor_id();
2269         if (node == cpu_to_node(cpu))
2270                 return cpu;
2271
2272         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
2273         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
2274
2275         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
2276         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
2277 }
2278
2279 /**
2280  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
2281  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
2282  * @wq: workqueue to use
2283  * @work: work to queue
2284  *
2285  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
2286  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
2287  * NUMA node.
2288  *
2289  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
2290  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
2291  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
2292  *
2293  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
2294  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
2295  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
2296  *
2297  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
2298  */
2299 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
2300                      struct work_struct *work)
2301 {
2302         unsigned long flags;
2303         bool ret = false;
2304
2305         /*
2306          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
2307          * Specifically we only return the first available CPU for a given
2308          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
2309          *
2310          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
2311          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
2312          * some round robin type logic.
2313          */
2314         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
2315
2316         local_irq_save(flags);
2317
2318         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2319                 int cpu = select_numa_node_cpu(node);
2320
2321                 __queue_work(cpu, wq, work);
2322                 ret = true;
2323         }
2324
2325         local_irq_restore(flags);
2326         return ret;
2327 }
2328 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
2329
2330 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
2331 {
2332         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
2333
2334         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
2335         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2336 }
2337 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
2338
2339 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2340                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2341 {
2342         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
2343         struct work_struct *work = &dwork->work;
2344
2345         WARN_ON_ONCE(!wq);
2346         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
2347         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
2348         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
2349
2350         /*
2351          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
2352          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
2353          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
2354          * on that there's no such delay when @delay is 0.
2355          */
2356         if (!delay) {
2357                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
2358                 return;
2359         }
2360
2361         dwork->wq = wq;
2362         dwork->cpu = cpu;
2363         timer->expires = jiffies + delay;
2364
2365         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TIMER)) {
2366                 /* If the current cpu is a housekeeping cpu, use it. */
2367                 cpu = smp_processor_id();
2368                 if (!housekeeping_test_cpu(cpu, HK_TYPE_TIMER))
2369                         cpu = housekeeping_any_cpu(HK_TYPE_TIMER);
2370                 add_timer_on(timer, cpu);
2371         } else {
2372                 if (likely(cpu == WORK_CPU_UNBOUND))
2373                         add_timer(timer);
2374                 else
2375                         add_timer_on(timer, cpu);
2376         }
2377 }
2378
2379 /**
2380  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
2381  * @cpu: CPU number to execute work on
2382  * @wq: workqueue to use
2383  * @dwork: work to queue
2384  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2385  *
2386  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
2387  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
2388  * execution.
2389  */
2390 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2391                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2392 {
2393         struct work_struct *work = &dwork->work;
2394         bool ret = false;
2395         unsigned long flags;
2396
2397         /* read the comment in __queue_work() */
2398         local_irq_save(flags);
2399
2400         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2401                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2402                 ret = true;
2403         }
2404
2405         local_irq_restore(flags);
2406         return ret;
2407 }
2408 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
2409
2410 /**
2411  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
2412  * @cpu: CPU number to execute work on
2413  * @wq: workqueue to use
2414  * @dwork: work to queue
2415  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
2416  *
2417  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
2418  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
2419  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
2420  * current state.
2421  *
2422  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
2423  * pending and its timer was modified.
2424  *
2425  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2426  * See try_to_grab_pending() for details.
2427  */
2428 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
2429                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
2430 {
2431         unsigned long flags;
2432         int ret;
2433
2434         do {
2435                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2436         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2437
2438         if (likely(ret >= 0)) {
2439                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
2440                 local_irq_restore(flags);
2441         }
2442
2443         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
2444         return ret;
2445 }
2446 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
2447
2448 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
2449 {
2450         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
2451
2452         /* read the comment in __queue_work() */
2453         local_irq_disable();
2454         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
2455         local_irq_enable();
2456 }
2457
2458 /**
2459  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
2460  * @wq: workqueue to use
2461  * @rwork: work to queue
2462  *
2463  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
2464  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
2465  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
2466  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
2467  */
2468 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
2469 {
2470         struct work_struct *work = &rwork->work;
2471
2472         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
2473                 rwork->wq = wq;
2474                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
2475                 return true;
2476         }
2477
2478         return false;
2479 }
2480 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
2481
2482 static struct worker *alloc_worker(int node)
2483 {
2484         struct worker *worker;
2485
2486         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
2487         if (worker) {
2488                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
2489                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
2490                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
2491                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
2492                 worker->flags = WORKER_PREP;
2493         }
2494         return worker;
2495 }
2496
2497 static cpumask_t *pool_allowed_cpus(struct worker_pool *pool)
2498 {
2499         if (pool->cpu < 0 && pool->attrs->affn_strict)
2500                 return pool->attrs->__pod_cpumask;
2501         else
2502                 return pool->attrs->cpumask;
2503 }
2504
2505 /**
2506  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
2507  * @worker: worker to be attached
2508  * @pool: the target pool
2509  *
2510  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
2511  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
2512  * cpu-[un]hotplugs.
2513  */
2514 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
2515                                    struct worker_pool *pool)
2516 {
2517         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2518
2519         /*
2520          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
2521          * stable across this function.  See the comments above the flag
2522          * definition for details.
2523          */
2524         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
2525                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2526         else
2527                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
2528
2529         if (worker->rescue_wq)
2530                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2531
2532         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
2533         worker->pool = pool;
2534
2535         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2536 }
2537
2538 /**
2539  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
2540  * @worker: worker which is attached to its pool
2541  *
2542  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
2543  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
2544  * other reference to the pool.
2545  */
2546 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
2547 {
2548         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2549         struct completion *detach_completion = NULL;
2550
2551         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2552
2553         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2554         list_del(&worker->node);
2555         worker->pool = NULL;
2556
2557         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
2558                 detach_completion = pool->detach_completion;
2559         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2560
2561         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
2562         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
2563
2564         if (detach_completion)
2565                 complete(detach_completion);
2566 }
2567
2568 /**
2569  * create_worker - create a new workqueue worker
2570  * @pool: pool the new worker will belong to
2571  *
2572  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
2573  *
2574  * CONTEXT:
2575  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
2576  *
2577  * Return:
2578  * Pointer to the newly created worker.
2579  */
2580 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
2581 {
2582         struct worker *worker;
2583         int id;
2584         char id_buf[23];
2585
2586         /* ID is needed to determine kthread name */
2587         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
2588         if (id < 0) {
2589                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
2590                             ERR_PTR(id));
2591                 return NULL;
2592         }
2593
2594         worker = alloc_worker(pool->node);
2595         if (!worker) {
2596                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
2597                 goto fail;
2598         }
2599
2600         worker->id = id;
2601
2602         if (pool->cpu >= 0)
2603                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
2604                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
2605         else
2606                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
2607
2608         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
2609                                               "kworker/%s", id_buf);
2610         if (IS_ERR(worker->task)) {
2611                 if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
2612                         pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
2613                                id_buf);
2614                 } else {
2615                         pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
2616                                     worker->task);
2617                 }
2618                 goto fail;
2619         }
2620
2621         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
2622         kthread_bind_mask(worker->task, pool_allowed_cpus(pool));
2623
2624         /* successful, attach the worker to the pool */
2625         worker_attach_to_pool(worker, pool);
2626
2627         /* start the newly created worker */
2628         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2629
2630         worker->pool->nr_workers++;
2631         worker_enter_idle(worker);
2632
2633         /*
2634          * @worker is waiting on a completion in kthread() and will trigger hung
2635          * check if not woken up soon. As kick_pool() is noop if @pool is empty,
2636          * wake it up explicitly.
2637          */
2638         wake_up_process(worker->task);
2639
2640         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2641
2642         return worker;
2643
2644 fail:
2645         ida_free(&pool->worker_ida, id);
2646         kfree(worker);
2647         return NULL;
2648 }
2649
2650 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2651 {
2652         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2653
2654         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2655         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2656                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2657         else
2658                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2659 }
2660
2661 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2662 {
2663         struct worker *worker, *tmp;
2664
2665         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2666                 list_del_init(&worker->entry);
2667                 unbind_worker(worker);
2668                 /*
2669                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2670                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2671                  * wouldn't have gotten here.
2672                  *
2673                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2674                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2675                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2676                  * outside of pool->lock.
2677                  */
2678                 wake_up_process(worker->task);
2679         }
2680 }
2681
2682 /**
2683  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2684  * @worker: worker to be destroyed
2685  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2686  *
2687  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2688  * should be idle.
2689  *
2690  * CONTEXT:
2691  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2692  */
2693 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2694 {
2695         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2696
2697         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2698         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2699
2700         /* sanity check frenzy */
2701         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2702             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2703             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2704                 return;
2705
2706         pool->nr_workers--;
2707         pool->nr_idle--;
2708
2709         worker->flags |= WORKER_DIE;
2710
2711         list_move(&worker->entry, list);
2712         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2713 }
2714
2715 /**
2716  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2717  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2718  *
2719  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2720  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2721  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2722  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2723  * it expire and re-evaluate things from there.
2724  */
2725 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2726 {
2727         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2728         bool do_cull = false;
2729
2730         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2731                 return;
2732
2733         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2734
2735         if (too_many_workers(pool)) {
2736                 struct worker *worker;
2737                 unsigned long expires;
2738
2739                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2740                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2741                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2742                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2743
2744                 if (!do_cull)
2745                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2746         }
2747         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2748
2749         if (do_cull)
2750                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2751 }
2752
2753 /**
2754  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2755  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2756  *
2757  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2758  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2759  *
2760  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2761  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2762  * context, hence the split between timer callback and work item.
2763  */
2764 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2765 {
2766         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2767         LIST_HEAD(cull_list);
2768
2769         /*
2770          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2771          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2772          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2773          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2774          */
2775         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2776         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2777
2778         while (too_many_workers(pool)) {
2779                 struct worker *worker;
2780                 unsigned long expires;
2781
2782                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2783                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2784
2785                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2786                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2787                         break;
2788                 }
2789
2790                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2791         }
2792
2793         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2794         wake_dying_workers(&cull_list);
2795         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2796 }
2797
2798 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2799 {
2800         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2801         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2802
2803         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2804
2805         if (!wq->rescuer)
2806                 return;
2807
2808         /* mayday mayday mayday */
2809         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2810                 /*
2811                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2812                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2813                  * rescuer is done with it.
2814                  */
2815                 get_pwq(pwq);
2816                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2817                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2818                 pwq->stats[PWQ_STAT_MAYDAY]++;
2819         }
2820 }
2821
2822 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2823 {
2824         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2825         struct work_struct *work;
2826
2827         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2828         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2829
2830         if (need_to_create_worker(pool)) {
2831                 /*
2832                  * We've been trying to create a new worker but
2833                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2834                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2835                  * rescuers.
2836                  */
2837                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2838                         send_mayday(work);
2839         }
2840
2841         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2842         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2843
2844         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2845 }
2846
2847 /**
2848  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2849  * @pool: pool to create a new worker for
2850  *
2851  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2852  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2853  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2854  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2855  * possible allocation deadlock.
2856  *
2857  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2858  * may_start_working() %true.
2859  *
2860  * LOCKING:
2861  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2862  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2863  * manager.
2864  */
2865 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2866 __releases(&pool->lock)
2867 __acquires(&pool->lock)
2868 {
2869 restart:
2870         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2871
2872         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2873         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2874
2875         while (true) {
2876                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2877                         break;
2878
2879                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2880
2881                 if (!need_to_create_worker(pool))
2882                         break;
2883         }
2884
2885         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2886         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2887         /*
2888          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2889          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2890          * already become busy.
2891          */
2892         if (need_to_create_worker(pool))
2893                 goto restart;
2894 }
2895
2896 /**
2897  * manage_workers - manage worker pool
2898  * @worker: self
2899  *
2900  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2901  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2902  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2903  *
2904  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2905  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2906  * and may_start_working() is true.
2907  *
2908  * CONTEXT:
2909  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2910  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2911  *
2912  * Return:
2913  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2914  * start processing works, %true if management function was performed and
2915  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2916  * no longer be true.
2917  */
2918 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2919 {
2920         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2921
2922         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2923                 return false;
2924
2925         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2926         pool->manager = worker;
2927
2928         maybe_create_worker(pool);
2929
2930         pool->manager = NULL;
2931         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2932         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2933         return true;
2934 }
2935
2936 /**
2937  * process_one_work - process single work
2938  * @worker: self
2939  * @work: work to process
2940  *
2941  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2942  * process a single work including synchronization against and
2943  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2944  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2945  * call this function to process a work.
2946  *
2947  * CONTEXT:
2948  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2949  */
2950 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2951 __releases(&pool->lock)
2952 __acquires(&pool->lock)
2953 {
2954         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2955         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2956         unsigned long work_data;
2957 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2958         /*
2959          * It is permissible to free the struct work_struct from
2960          * inside the function that is called from it, this we need to
2961          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2962          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2963          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2964          */
2965         struct lockdep_map lockdep_map;
2966
2967         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2968 #endif
2969         /* ensure we're on the correct CPU */
2970         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2971                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2972
2973         /* claim and dequeue */
2974         debug_work_deactivate(work);
2975         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2976         worker->current_work = work;
2977         worker->current_func = work->func;
2978         worker->current_pwq = pwq;
2979         worker->current_at = worker->task->se.sum_exec_runtime;
2980         work_data = *work_data_bits(work);
2981         worker->current_color = get_work_color(work_data);
2982
2983         /*
2984          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2985          * overridden through set_worker_desc().
2986          */
2987         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2988
2989         list_del_init(&work->entry);
2990
2991         /*
2992          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2993          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2994          * of concurrency management and the next code block will chain
2995          * execution of the pending work items.
2996          */
2997         if (unlikely(pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE))
2998                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2999
3000         /*
3001          * Kick @pool if necessary. It's always noop for per-cpu worker pools
3002          * since nr_running would always be >= 1 at this point. This is used to
3003          * chain execution of the pending work items for WORKER_NOT_RUNNING
3004          * workers such as the UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
3005          */
3006         kick_pool(pool);
3007
3008         /*
3009          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
3010          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
3011          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
3012          * disabled.
3013          */
3014         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
3015
3016         pwq->stats[PWQ_STAT_STARTED]++;
3017         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3018
3019         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3020         lock_map_acquire(&lockdep_map);
3021         /*
3022          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
3023          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
3024          *
3025          * However, that would result in:
3026          *
3027          *   A(W1)
3028          *   WFC(C)
3029          *              A(W1)
3030          *              C(C)
3031          *
3032          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
3033          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
3034          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
3035          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
3036          * these locks.
3037          *
3038          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
3039          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
3040          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
3041          */
3042         lockdep_invariant_state(true);
3043         trace_workqueue_execute_start(work);
3044         worker->current_func(work);
3045         /*
3046          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
3047          * point will only record its address.
3048          */
3049         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
3050         pwq->stats[PWQ_STAT_COMPLETED]++;
3051         lock_map_release(&lockdep_map);
3052         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3053
3054         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0 ||
3055                      rcu_preempt_depth() > 0)) {
3056                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d/%d\n"
3057                        "     last function: %ps\n",
3058                        current->comm, preempt_count(), rcu_preempt_depth(),
3059                        task_pid_nr(current), worker->current_func);
3060                 debug_show_held_locks(current);
3061                 dump_stack();
3062         }
3063
3064         /*
3065          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
3066          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
3067          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
3068          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
3069          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
3070          * the same condition doesn't freeze RCU.
3071          */
3072         cond_resched();
3073
3074         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3075
3076         /*
3077          * In addition to %WQ_CPU_INTENSIVE, @worker may also have been marked
3078          * CPU intensive by wq_worker_tick() if @work hogged CPU longer than
3079          * wq_cpu_intensive_thresh_us. Clear it.
3080          */
3081         worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
3082
3083         /* tag the worker for identification in schedule() */
3084         worker->last_func = worker->current_func;
3085
3086         /* we're done with it, release */
3087         hash_del(&worker->hentry);
3088         worker->current_work = NULL;
3089         worker->current_func = NULL;
3090         worker->current_pwq = NULL;
3091         worker->current_color = INT_MAX;
3092
3093         /* must be the last step, see the function comment */
3094         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
3095 }
3096
3097 /**
3098  * process_scheduled_works - process scheduled works
3099  * @worker: self
3100  *
3101  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
3102  * may change while processing a work, so this function repeatedly
3103  * fetches a work from the top and executes it.
3104  *
3105  * CONTEXT:
3106  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
3107  * multiple times.
3108  */
3109 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
3110 {
3111         struct work_struct *work;
3112         bool first = true;
3113
3114         while ((work = list_first_entry_or_null(&worker->scheduled,
3115                                                 struct work_struct, entry))) {
3116                 if (first) {
3117                         worker->pool->watchdog_ts = jiffies;
3118                         first = false;
3119                 }
3120                 process_one_work(worker, work);
3121         }
3122 }
3123
3124 static void set_pf_worker(bool val)
3125 {
3126         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3127         if (val)
3128                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
3129         else
3130                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
3131         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3132 }
3133
3134 /**
3135  * worker_thread - the worker thread function
3136  * @__worker: self
3137  *
3138  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
3139  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
3140  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
3141  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
3142  * will be explained in rescuer_thread().
3143  *
3144  * Return: 0
3145  */
3146 static int worker_thread(void *__worker)
3147 {
3148         struct worker *worker = __worker;
3149         struct worker_pool *pool = worker->pool;
3150
3151         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
3152         set_pf_worker(true);
3153 woke_up:
3154         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3155
3156         /* am I supposed to die? */
3157         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
3158                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3159                 set_pf_worker(false);
3160
3161                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
3162                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
3163                 worker_detach_from_pool(worker);
3164                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
3165                 kfree(worker);
3166                 return 0;
3167         }
3168
3169         worker_leave_idle(worker);
3170 recheck:
3171         /* no more worker necessary? */
3172         if (!need_more_worker(pool))
3173                 goto sleep;
3174
3175         /* do we need to manage? */
3176         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
3177                 goto recheck;
3178
3179         /*
3180          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
3181          * preparing to process a work or actually processing it.
3182          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
3183          */
3184         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
3185
3186         /*
3187          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
3188          * worker or that someone else has already assumed the manager
3189          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
3190          * management if applicable and concurrency management is restored
3191          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
3192          */
3193         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
3194
3195         do {
3196                 struct work_struct *work =
3197                         list_first_entry(&pool->worklist,
3198                                          struct work_struct, entry);
3199
3200                 if (assign_work(work, worker, NULL))
3201                         process_scheduled_works(worker);
3202         } while (keep_working(pool));
3203
3204         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
3205 sleep:
3206         /*
3207          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
3208          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
3209          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
3210          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
3211          * event.
3212          */
3213         worker_enter_idle(worker);
3214         __set_current_state(TASK_IDLE);
3215         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3216         schedule();
3217         goto woke_up;
3218 }
3219
3220 /**
3221  * rescuer_thread - the rescuer thread function
3222  * @__rescuer: self
3223  *
3224  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
3225  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
3226  *
3227  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
3228  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
3229  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
3230  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
3231  * the problem rescuer solves.
3232  *
3233  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
3234  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
3235  * those works so that forward progress can be guaranteed.
3236  *
3237  * This should happen rarely.
3238  *
3239  * Return: 0
3240  */
3241 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
3242 {
3243         struct worker *rescuer = __rescuer;
3244         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
3245         bool should_stop;
3246
3247         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
3248
3249         /*
3250          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
3251          * doesn't participate in concurrency management.
3252          */
3253         set_pf_worker(true);
3254 repeat:
3255         set_current_state(TASK_IDLE);
3256
3257         /*
3258          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
3259          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
3260          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
3261          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
3262          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
3263          * list is always empty on exit.
3264          */
3265         should_stop = kthread_should_stop();
3266
3267         /* see whether any pwq is asking for help */
3268         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3269
3270         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
3271                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
3272                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
3273                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3274                 struct work_struct *work, *n;
3275
3276                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3277                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
3278
3279                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3280
3281                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
3282
3283                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3284
3285                 /*
3286                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
3287                  * process'em.
3288                  */
3289                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rescuer->scheduled));
3290                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
3291                         if (get_work_pwq(work) == pwq &&
3292                             assign_work(work, rescuer, &n))
3293                                 pwq->stats[PWQ_STAT_RESCUED]++;
3294                 }
3295
3296                 if (!list_empty(&rescuer->scheduled)) {
3297                         process_scheduled_works(rescuer);
3298
3299                         /*
3300                          * The above execution of rescued work items could
3301                          * have created more to rescue through
3302                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
3303                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
3304                          * that such back-to-back work items, which may be
3305                          * being used to relieve memory pressure, don't
3306                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
3307                          */
3308                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
3309                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
3310                                 /*
3311                                  * Queue iff we aren't racing destruction
3312                                  * and somebody else hasn't queued it already.
3313                                  */
3314                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
3315                                         get_pwq(pwq);
3316                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
3317                                 }
3318                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
3319                         }
3320                 }
3321
3322                 /*
3323                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
3324                  * go away while we're still attached to it.
3325                  */
3326                 put_pwq(pwq);
3327
3328                 /*
3329                  * Leave this pool. Notify regular workers; otherwise, we end up
3330                  * with 0 concurrency and stalling the execution.
3331                  */
3332                 kick_pool(pool);
3333
3334                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3335
3336                 worker_detach_from_pool(rescuer);
3337
3338                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
3339         }
3340
3341         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
3342
3343         if (should_stop) {
3344                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
3345                 set_pf_worker(false);
3346                 return 0;
3347         }
3348
3349         /* rescuers should never participate in concurrency management */
3350         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
3351         schedule();
3352         goto repeat;
3353 }
3354
3355 /**
3356  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
3357  * @target_wq: workqueue being flushed
3358  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
3359  *
3360  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
3361  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
3362  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
3363  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
3364  * a deadlock.
3365  */
3366 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
3367                                    struct work_struct *target_work)
3368 {
3369         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
3370         struct worker *worker;
3371
3372         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3373                 return;
3374
3375         worker = current_wq_worker();
3376
3377         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
3378                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3379                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
3380         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
3381                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
3382                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
3383                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
3384                   target_wq->name, target_func);
3385 }
3386
3387 struct wq_barrier {
3388         struct work_struct      work;
3389         struct completion       done;
3390         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
3391 };
3392
3393 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
3394 {
3395         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
3396         complete(&barr->done);
3397 }
3398
3399 /**
3400  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
3401  * @pwq: pwq to insert barrier into
3402  * @barr: wq_barrier to insert
3403  * @target: target work to attach @barr to
3404  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
3405  *
3406  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
3407  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
3408  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
3409  * cpu.
3410  *
3411  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
3412  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
3413  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
3414  * flag of the previous work while there must be a valid next work
3415  * after a work with LINKED flag set.
3416  *
3417  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
3418  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
3419  *
3420  * CONTEXT:
3421  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
3422  */
3423 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
3424                               struct wq_barrier *barr,
3425                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
3426 {
3427         unsigned int work_flags = 0;
3428         unsigned int work_color;
3429         struct list_head *head;
3430
3431         /*
3432          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
3433          * as we know for sure that this will not trigger any of the
3434          * checks and call back into the fixup functions where we
3435          * might deadlock.
3436          */
3437         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
3438         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
3439
3440         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
3441
3442         barr->task = current;
3443
3444         /* The barrier work item does not participate in nr_active. */
3445         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
3446
3447         /*
3448          * If @target is currently being executed, schedule the
3449          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
3450          */
3451         if (worker) {
3452                 head = worker->scheduled.next;
3453                 work_color = worker->current_color;
3454         } else {
3455                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
3456
3457                 head = target->entry.next;
3458                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
3459                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
3460                 work_color = get_work_color(*bits);
3461                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
3462         }
3463
3464         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
3465         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
3466
3467         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
3468 }
3469
3470 /**
3471  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
3472  * @wq: workqueue being flushed
3473  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
3474  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
3475  *
3476  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
3477  *
3478  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
3479  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
3480  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
3481  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
3482  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
3483  * wakeup logic is armed and %true is returned.
3484  *
3485  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
3486  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
3487  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
3488  * is returned.
3489  *
3490  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
3491  * work_color which is previous to @work_color and all will be
3492  * advanced to @work_color.
3493  *
3494  * CONTEXT:
3495  * mutex_lock(wq->mutex).
3496  *
3497  * Return:
3498  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
3499  * otherwise.
3500  */
3501 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
3502                                       int flush_color, int work_color)
3503 {
3504         bool wait = false;
3505         struct pool_workqueue *pwq;
3506
3507         if (flush_color >= 0) {
3508                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
3509                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
3510         }
3511
3512         for_each_pwq(pwq, wq) {
3513                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3514
3515                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3516
3517                 if (flush_color >= 0) {
3518                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
3519
3520                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
3521                                 pwq->flush_color = flush_color;
3522                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
3523                                 wait = true;
3524                         }
3525                 }
3526
3527                 if (work_color >= 0) {
3528                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
3529                         pwq->work_color = work_color;
3530                 }
3531
3532                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3533         }
3534
3535         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
3536                 complete(&wq->first_flusher->done);
3537
3538         return wait;
3539 }
3540
3541 /**
3542  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
3543  * @wq: workqueue to flush
3544  *
3545  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
3546  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
3547  */
3548 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3549 {
3550         struct wq_flusher this_flusher = {
3551                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
3552                 .flush_color = -1,
3553                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
3554         };
3555         int next_color;
3556
3557         if (WARN_ON(!wq_online))
3558                 return;
3559
3560         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
3561         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
3562
3563         mutex_lock(&wq->mutex);
3564
3565         /*
3566          * Start-to-wait phase
3567          */
3568         next_color = work_next_color(wq->work_color);
3569
3570         if (next_color != wq->flush_color) {
3571                 /*
3572                  * Color space is not full.  The current work_color
3573                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
3574                  * by one.
3575                  */
3576                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
3577                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
3578                 wq->work_color = next_color;
3579
3580                 if (!wq->first_flusher) {
3581                         /* no flush in progress, become the first flusher */
3582                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3583
3584                         wq->first_flusher = &this_flusher;
3585
3586                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
3587                                                        wq->work_color)) {
3588                                 /* nothing to flush, done */
3589                                 wq->flush_color = next_color;
3590                                 wq->first_flusher = NULL;
3591                                 goto out_unlock;
3592                         }
3593                 } else {
3594                         /* wait in queue */
3595                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
3596                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
3597                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3598                 }
3599         } else {
3600                 /*
3601                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
3602                  * The next flush completion will assign us
3603                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
3604                  */
3605                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
3606         }
3607
3608         check_flush_dependency(wq, NULL);
3609
3610         mutex_unlock(&wq->mutex);
3611
3612         wait_for_completion(&this_flusher.done);
3613
3614         /*
3615          * Wake-up-and-cascade phase
3616          *
3617          * First flushers are responsible for cascading flushes and
3618          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
3619          */
3620         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
3621                 return;
3622
3623         mutex_lock(&wq->mutex);
3624
3625         /* we might have raced, check again with mutex held */
3626         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
3627                 goto out_unlock;
3628
3629         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
3630
3631         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
3632         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3633
3634         while (true) {
3635                 struct wq_flusher *next, *tmp;
3636
3637                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
3638                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
3639                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
3640                                 break;
3641                         list_del_init(&next->list);
3642                         complete(&next->done);
3643                 }
3644
3645                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
3646                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
3647
3648                 /* this flush_color is finished, advance by one */
3649                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
3650
3651                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
3652                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
3653                         /*
3654                          * Assign the same color to all overflowed
3655                          * flushers, advance work_color and append to
3656                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
3657                          * phase for these overflowed flushers.
3658                          */
3659                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
3660                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
3661
3662                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
3663
3664                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
3665                                               &wq->flusher_queue);
3666                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3667                 }
3668
3669                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
3670                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
3671                         break;
3672                 }
3673
3674                 /*
3675                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
3676                  * the new first flusher and arm pwqs.
3677                  */
3678                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
3679                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
3680
3681                 list_del_init(&next->list);
3682                 wq->first_flusher = next;
3683
3684                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
3685                         break;
3686
3687                 /*
3688                  * Meh... this color is already done, clear first
3689                  * flusher and repeat cascading.
3690                  */
3691                 wq->first_flusher = NULL;
3692         }
3693
3694 out_unlock:
3695         mutex_unlock(&wq->mutex);
3696 }
3697 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
3698
3699 /**
3700  * drain_workqueue - drain a workqueue
3701  * @wq: workqueue to drain
3702  *
3703  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
3704  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
3705  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
3706  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
3707  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
3708  * takes too long.
3709  */
3710 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3711 {
3712         unsigned int flush_cnt = 0;
3713         struct pool_workqueue *pwq;
3714
3715         /*
3716          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
3717          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
3718          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
3719          */
3720         mutex_lock(&wq->mutex);
3721         if (!wq->nr_drainers++)
3722                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
3723         mutex_unlock(&wq->mutex);
3724 reflush:
3725         __flush_workqueue(wq);
3726
3727         mutex_lock(&wq->mutex);
3728
3729         for_each_pwq(pwq, wq) {
3730                 bool drained;
3731
3732                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3733                 drained = pwq_is_empty(pwq);
3734                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3735
3736                 if (drained)
3737                         continue;
3738
3739                 if (++flush_cnt == 10 ||
3740                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
3741                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
3742                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
3743
3744                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3745                 goto reflush;
3746         }
3747
3748         if (!--wq->nr_drainers)
3749                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
3750         mutex_unlock(&wq->mutex);
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
3753
3754 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
3755                              bool from_cancel)
3756 {
3757         struct worker *worker = NULL;
3758         struct worker_pool *pool;
3759         struct pool_workqueue *pwq;
3760
3761         might_sleep();
3762
3763         rcu_read_lock();
3764         pool = get_work_pool(work);
3765         if (!pool) {
3766                 rcu_read_unlock();
3767                 return false;
3768         }
3769
3770         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3771         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
3772         pwq = get_work_pwq(work);
3773         if (pwq) {
3774                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3775                         goto already_gone;
3776         } else {
3777                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3778                 if (!worker)
3779                         goto already_gone;
3780                 pwq = worker->current_pwq;
3781         }
3782
3783         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3784
3785         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3786         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3787
3788         /*
3789          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3790          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3791          *
3792          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3793          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3794          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3795          * forward progress.
3796          */
3797         if (!from_cancel &&
3798             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3799                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3800                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3801         }
3802         rcu_read_unlock();
3803         return true;
3804 already_gone:
3805         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3806         rcu_read_unlock();
3807         return false;
3808 }
3809
3810 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3811 {
3812         struct wq_barrier barr;
3813
3814         if (WARN_ON(!wq_online))
3815                 return false;
3816
3817         if (WARN_ON(!work->func))
3818                 return false;
3819
3820         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3821         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3822
3823         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3824                 wait_for_completion(&barr.done);
3825                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3826                 return true;
3827         } else {
3828                 return false;
3829         }
3830 }
3831
3832 /**
3833  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3834  * @work: the work to flush
3835  *
3836  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3837  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3838  *
3839  * Return:
3840  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3841  * %false if it was already idle.
3842  */
3843 bool flush_work(struct work_struct *work)
3844 {
3845         return __flush_work(work, false);
3846 }
3847 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3848
3849 struct cwt_wait {
3850         wait_queue_entry_t              wait;
3851         struct work_struct      *work;
3852 };
3853
3854 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3855 {
3856         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3857
3858         if (cwait->work != key)
3859                 return 0;
3860         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3861 }
3862
3863 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3864 {
3865         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3866         unsigned long flags;
3867         int ret;
3868
3869         do {
3870                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3871                 /*
3872                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3873                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3874                  * because we may get scheduled between @work's completion
3875                  * and the other canceling task resuming and clearing
3876                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3877                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3878                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3879                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3880                  * we're hogging the CPU.
3881                  *
3882                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3883                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3884                  * wake function which matches @work along with exclusive
3885                  * wait and wakeup.
3886                  */
3887                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3888                         struct cwt_wait cwait;
3889
3890                         init_wait(&cwait.wait);
3891                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3892                         cwait.work = work;
3893
3894                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3895                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3896                         if (work_is_canceling(work))
3897                                 schedule();
3898                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3899                 }
3900         } while (unlikely(ret < 0));
3901
3902         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3903         mark_work_canceling(work);
3904         local_irq_restore(flags);
3905
3906         /*
3907          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3908          * isn't executing.
3909          */
3910         if (wq_online)
3911                 __flush_work(work, true);
3912
3913         clear_work_data(work);
3914
3915         /*
3916          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3917          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3918          * visible there.
3919          */
3920         smp_mb();
3921         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3922                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3923
3924         return ret;
3925 }
3926
3927 /**
3928  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3929  * @work: the work to cancel
3930  *
3931  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3932  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3933  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3934  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3935  *
3936  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3937  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3938  *
3939  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3940  * queued can't be destroyed before this function returns.
3941  *
3942  * Return:
3943  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3944  */
3945 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3946 {
3947         return __cancel_work_timer(work, false);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3950
3951 /**
3952  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3953  * @dwork: the delayed work to flush
3954  *
3955  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3956  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3957  * considers the last queueing instance of @dwork.
3958  *
3959  * Return:
3960  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3961  * %false if it was already idle.
3962  */
3963 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3964 {
3965         local_irq_disable();
3966         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3967                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3968         local_irq_enable();
3969         return flush_work(&dwork->work);
3970 }
3971 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3972
3973 /**
3974  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3975  * @rwork: the rcu work to flush
3976  *
3977  * Return:
3978  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3979  * %false if it was already idle.
3980  */
3981 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3982 {
3983         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3984                 rcu_barrier();
3985                 flush_work(&rwork->work);
3986                 return true;
3987         } else {
3988                 return flush_work(&rwork->work);
3989         }
3990 }
3991 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3992
3993 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3994 {
3995         unsigned long flags;
3996         int ret;
3997
3998         do {
3999                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
4000         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
4001
4002         if (unlikely(ret < 0))
4003                 return false;
4004
4005         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
4006         local_irq_restore(flags);
4007         return ret;
4008 }
4009
4010 /*
4011  * See cancel_delayed_work()
4012  */
4013 bool cancel_work(struct work_struct *work)
4014 {
4015         return __cancel_work(work, false);
4016 }
4017 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
4018
4019 /**
4020  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
4021  * @dwork: delayed_work to cancel
4022  *
4023  * Kill off a pending delayed_work.
4024  *
4025  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
4026  * pending.
4027  *
4028  * Note:
4029  * The work callback function may still be running on return, unless
4030  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
4031  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
4032  *
4033  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
4034  */
4035 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
4036 {
4037         return __cancel_work(&dwork->work, true);
4038 }
4039 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
4040
4041 /**
4042  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
4043  * @dwork: the delayed work cancel
4044  *
4045  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
4046  *
4047  * Return:
4048  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
4049  */
4050 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
4051 {
4052         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
4053 }
4054 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
4055
4056 /**
4057  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
4058  * @func: the function to call
4059  *
4060  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
4061  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
4062  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
4063  *
4064  * Return:
4065  * 0 on success, -errno on failure.
4066  */
4067 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
4068 {
4069         int cpu;
4070         struct work_struct __percpu *works;
4071
4072         works = alloc_percpu(struct work_struct);
4073         if (!works)
4074                 return -ENOMEM;
4075
4076         cpus_read_lock();
4077
4078         for_each_online_cpu(cpu) {
4079                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
4080
4081                 INIT_WORK(work, func);
4082                 schedule_work_on(cpu, work);
4083         }
4084
4085         for_each_online_cpu(cpu)
4086                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
4087
4088         cpus_read_unlock();
4089         free_percpu(works);
4090         return 0;
4091 }
4092
4093 /**
4094  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
4095  * @fn:         the function to execute
4096  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
4097  *              be available when the work executes)
4098  *
4099  * Executes the function immediately if process context is available,
4100  * otherwise schedules the function for delayed execution.
4101  *
4102  * Return:      0 - function was executed
4103  *              1 - function was scheduled for execution
4104  */
4105 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
4106 {
4107         if (!in_interrupt()) {
4108                 fn(&ew->work);
4109                 return 0;
4110         }
4111
4112         INIT_WORK(&ew->work, fn);
4113         schedule_work(&ew->work);
4114
4115         return 1;
4116 }
4117 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
4118
4119 /**
4120  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
4121  * @attrs: workqueue_attrs to free
4122  *
4123  * Undo alloc_workqueue_attrs().
4124  */
4125 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
4126 {
4127         if (attrs) {
4128                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
4129                 free_cpumask_var(attrs->__pod_cpumask);
4130                 kfree(attrs);
4131         }
4132 }
4133
4134 /**
4135  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
4136  *
4137  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
4138  * return it.
4139  *
4140  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
4141  */
4142 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
4143 {
4144         struct workqueue_attrs *attrs;
4145
4146         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
4147         if (!attrs)
4148                 goto fail;
4149         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
4150                 goto fail;
4151         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->__pod_cpumask, GFP_KERNEL))
4152                 goto fail;
4153
4154         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4155         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_DFL;
4156         return attrs;
4157 fail:
4158         free_workqueue_attrs(attrs);
4159         return NULL;
4160 }
4161
4162 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
4163                                  const struct workqueue_attrs *from)
4164 {
4165         to->nice = from->nice;
4166         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
4167         cpumask_copy(to->__pod_cpumask, from->__pod_cpumask);
4168         to->affn_strict = from->affn_strict;
4169
4170         /*
4171          * Unlike hash and equality test, copying shouldn't ignore wq-only
4172          * fields as copying is used for both pool and wq attrs. Instead,
4173          * get_unbound_pool() explicitly clears the fields.
4174          */
4175         to->affn_scope = from->affn_scope;
4176         to->ordered = from->ordered;
4177 }
4178
4179 /*
4180  * Some attrs fields are workqueue-only. Clear them for worker_pool's. See the
4181  * comments in 'struct workqueue_attrs' definition.
4182  */
4183 static void wqattrs_clear_for_pool(struct workqueue_attrs *attrs)
4184 {
4185         attrs->affn_scope = WQ_AFFN_NR_TYPES;
4186         attrs->ordered = false;
4187 }
4188
4189 /* hash value of the content of @attr */
4190 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
4191 {
4192         u32 hash = 0;
4193
4194         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
4195         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
4196                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4197         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->__pod_cpumask),
4198                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
4199         hash = jhash_1word(attrs->affn_strict, hash);
4200         return hash;
4201 }
4202
4203 /* content equality test */
4204 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
4205                           const struct workqueue_attrs *b)
4206 {
4207         if (a->nice != b->nice)
4208                 return false;
4209         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
4210                 return false;
4211         if (!cpumask_equal(a->__pod_cpumask, b->__pod_cpumask))
4212                 return false;
4213         if (a->affn_strict != b->affn_strict)
4214                 return false;
4215         return true;
4216 }
4217
4218 /* Update @attrs with actually available CPUs */
4219 static void wqattrs_actualize_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs,
4220                                       const cpumask_t *unbound_cpumask)
4221 {
4222         /*
4223          * Calculate the effective CPU mask of @attrs given @unbound_cpumask. If
4224          * @attrs->cpumask doesn't overlap with @unbound_cpumask, we fallback to
4225          * @unbound_cpumask.
4226          */
4227         cpumask_and(attrs->cpumask, attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4228         if (unlikely(cpumask_empty(attrs->cpumask)))
4229                 cpumask_copy(attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4230 }
4231
4232 /* find wq_pod_type to use for @attrs */
4233 static const struct wq_pod_type *
4234 wqattrs_pod_type(const struct workqueue_attrs *attrs)
4235 {
4236         enum wq_affn_scope scope;
4237         struct wq_pod_type *pt;
4238
4239         /* to synchronize access to wq_affn_dfl */
4240         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4241
4242         if (attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
4243                 scope = wq_affn_dfl;
4244         else
4245                 scope = attrs->affn_scope;
4246
4247         pt = &wq_pod_types[scope];
4248
4249         if (!WARN_ON_ONCE(attrs->affn_scope == WQ_AFFN_NR_TYPES) &&
4250             likely(pt->nr_pods))
4251                 return pt;
4252
4253         /*
4254          * Before workqueue_init_topology(), only SYSTEM is available which is
4255          * initialized in workqueue_init_early().
4256          */
4257         pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
4258         BUG_ON(!pt->nr_pods);
4259         return pt;
4260 }
4261
4262 /**
4263  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
4264  * @pool: worker_pool to initialize
4265  *
4266  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
4267  *
4268  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
4269  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
4270  * on @pool safely to release it.
4271  */
4272 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
4273 {
4274         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
4275         pool->id = -1;
4276         pool->cpu = -1;
4277         pool->node = NUMA_NO_NODE;
4278         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4279         pool->watchdog_ts = jiffies;
4280         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
4281         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
4282         hash_init(pool->busy_hash);
4283
4284         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
4285         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
4286
4287         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
4288
4289         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
4290         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
4291
4292         ida_init(&pool->worker_ida);
4293         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
4294         pool->refcnt = 1;
4295
4296         /* shouldn't fail above this point */
4297         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
4298         if (!pool->attrs)
4299                 return -ENOMEM;
4300
4301         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4302
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
4307 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4308 {
4309         char *lock_name;
4310
4311         lockdep_register_key(&wq->key);
4312         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
4313         if (!lock_name)
4314                 lock_name = wq->name;
4315
4316         wq->lock_name = lock_name;
4317         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
4318 }
4319
4320 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4321 {
4322         lockdep_unregister_key(&wq->key);
4323 }
4324
4325 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4326 {
4327         if (wq->lock_name != wq->name)
4328                 kfree(wq->lock_name);
4329 }
4330 #else
4331 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4332 {
4333 }
4334
4335 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4336 {
4337 }
4338
4339 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
4340 {
4341 }
4342 #endif
4343
4344 static void free_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4345 {
4346         int node;
4347
4348         for_each_node(node) {
4349                 kfree(nna_ar[node]);
4350                 nna_ar[node] = NULL;
4351         }
4352
4353         kfree(nna_ar[nr_node_ids]);
4354         nna_ar[nr_node_ids] = NULL;
4355 }
4356
4357 static void init_node_nr_active(struct wq_node_nr_active *nna)
4358 {
4359         atomic_set(&nna->nr, 0);
4360         raw_spin_lock_init(&nna->lock);
4361         INIT_LIST_HEAD(&nna->pending_pwqs);
4362 }
4363
4364 /*
4365  * Each node's nr_active counter will be accessed mostly from its own node and
4366  * should be allocated in the node.
4367  */
4368 static int alloc_node_nr_active(struct wq_node_nr_active **nna_ar)
4369 {
4370         struct wq_node_nr_active *nna;
4371         int node;
4372
4373         for_each_node(node) {
4374                 nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, node);
4375                 if (!nna)
4376                         goto err_free;
4377                 init_node_nr_active(nna);
4378                 nna_ar[node] = nna;
4379         }
4380
4381         /* [nr_node_ids] is used as the fallback */
4382         nna = kzalloc_node(sizeof(*nna), GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE);
4383         if (!nna)
4384                 goto err_free;
4385         init_node_nr_active(nna);
4386         nna_ar[nr_node_ids] = nna;
4387
4388         return 0;
4389
4390 err_free:
4391         free_node_nr_active(nna_ar);
4392         return -ENOMEM;
4393 }
4394
4395 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
4396 {
4397         struct workqueue_struct *wq =
4398                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
4399
4400         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
4401                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
4402
4403         wq_free_lockdep(wq);
4404         free_percpu(wq->cpu_pwq);
4405         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4406         kfree(wq);
4407 }
4408
4409 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
4410 {
4411         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
4412
4413         ida_destroy(&pool->worker_ida);
4414         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
4415         kfree(pool);
4416 }
4417
4418 /**
4419  * put_unbound_pool - put a worker_pool
4420  * @pool: worker_pool to put
4421  *
4422  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
4423  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
4424  * and this function should be able to release pools which went through,
4425  * successfully or not, init_worker_pool().
4426  *
4427  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4428  */
4429 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
4430 {
4431         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
4432         struct worker *worker;
4433         LIST_HEAD(cull_list);
4434
4435         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4436
4437         if (--pool->refcnt)
4438                 return;
4439
4440         /* sanity checks */
4441         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
4442             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
4443                 return;
4444
4445         /* release id and unhash */
4446         if (pool->id >= 0)
4447                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
4448         hash_del(&pool->hash_node);
4449
4450         /*
4451          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
4452          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
4453          * manager and @pool gets freed with the flag set.
4454          *
4455          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
4456          * only get here with
4457          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
4458          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
4459          * become the manager. However a worker could have taken the role of
4460          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
4461          * drops pool->lock
4462          */
4463         while (true) {
4464                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
4465                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
4466                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4467
4468                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4469                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4470                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
4471                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
4472                         break;
4473                 }
4474                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4475                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4476         }
4477
4478         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
4479                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
4480         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
4481         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4482
4483         wake_dying_workers(&cull_list);
4484
4485         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
4486                 pool->detach_completion = &detach_completion;
4487         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4488
4489         if (pool->detach_completion)
4490                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
4491
4492         /* shut down the timers */
4493         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
4494         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
4495         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
4496
4497         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
4498         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
4499 }
4500
4501 /**
4502  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
4503  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
4504  *
4505  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
4506  * reference count and return it.  If there already is a matching
4507  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
4508  * create a new one.
4509  *
4510  * Should be called with wq_pool_mutex held.
4511  *
4512  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
4513  * On failure, %NULL.
4514  */
4515 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
4516 {
4517         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA];
4518         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
4519         struct worker_pool *pool;
4520         int pod, node = NUMA_NO_NODE;
4521
4522         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4523
4524         /* do we already have a matching pool? */
4525         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
4526                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
4527                         pool->refcnt++;
4528                         return pool;
4529                 }
4530         }
4531
4532         /* If __pod_cpumask is contained inside a NUMA pod, that's our node */
4533         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++) {
4534                 if (cpumask_subset(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod])) {
4535                         node = pt->pod_node[pod];
4536                         break;
4537                 }
4538         }
4539
4540         /* nope, create a new one */
4541         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, node);
4542         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
4543                 goto fail;
4544
4545         pool->node = node;
4546         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
4547         wqattrs_clear_for_pool(pool->attrs);
4548
4549         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
4550                 goto fail;
4551
4552         /* create and start the initial worker */
4553         if (wq_online && !create_worker(pool))
4554                 goto fail;
4555
4556         /* install */
4557         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
4558
4559         return pool;
4560 fail:
4561         if (pool)
4562                 put_unbound_pool(pool);
4563         return NULL;
4564 }
4565
4566 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
4567 {
4568         kmem_cache_free(pwq_cache,
4569                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
4570 }
4571
4572 /*
4573  * Scheduled on pwq_release_worker by put_pwq() when an unbound pwq hits zero
4574  * refcnt and needs to be destroyed.
4575  */
4576 static void pwq_release_workfn(struct kthread_work *work)
4577 {
4578         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
4579                                                   release_work);
4580         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
4581         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4582         bool is_last = false;
4583
4584         /*
4585          * When @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
4586          * @wq, and @wq is invalid to access.
4587          */
4588         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
4589                 mutex_lock(&wq->mutex);
4590                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
4591                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
4592                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4593         }
4594
4595         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
4596                 mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4597                 put_unbound_pool(pool);
4598                 mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4599         }
4600
4601         if (!list_empty(&pwq->pending_node)) {
4602                 struct wq_node_nr_active *nna =
4603                         wq_node_nr_active(pwq->wq, pwq->pool->node);
4604
4605                 raw_spin_lock_irq(&nna->lock);
4606                 list_del_init(&pwq->pending_node);
4607                 raw_spin_unlock_irq(&nna->lock);
4608         }
4609
4610         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
4611
4612         /*
4613          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
4614          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
4615          */
4616         if (is_last) {
4617                 wq_unregister_lockdep(wq);
4618                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4619         }
4620 }
4621
4622 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
4623 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
4624                      struct worker_pool *pool)
4625 {
4626         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
4627
4628         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
4629
4630         pwq->pool = pool;
4631         pwq->wq = wq;
4632         pwq->flush_color = -1;
4633         pwq->refcnt = 1;
4634         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
4635         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pending_node);
4636         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
4637         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
4638         kthread_init_work(&pwq->release_work, pwq_release_workfn);
4639 }
4640
4641 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
4642 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4643 {
4644         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
4645
4646         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4647
4648         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
4649         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
4650                 return;
4651
4652         /* set the matching work_color */
4653         pwq->work_color = wq->work_color;
4654
4655         /* link in @pwq */
4656         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
4657 }
4658
4659 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
4660 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
4661                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4662 {
4663         struct worker_pool *pool;
4664         struct pool_workqueue *pwq;
4665
4666         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4667
4668         pool = get_unbound_pool(attrs);
4669         if (!pool)
4670                 return NULL;
4671
4672         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
4673         if (!pwq) {
4674                 put_unbound_pool(pool);
4675                 return NULL;
4676         }
4677
4678         init_pwq(pwq, wq, pool);
4679         return pwq;
4680 }
4681
4682 /**
4683  * wq_calc_pod_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for a pod
4684  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
4685  * @cpu: the target CPU
4686  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
4687  *
4688  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @pod. If
4689  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during calculation.
4690  * The result is stored in @attrs->__pod_cpumask.
4691  *
4692  * If pod affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used. If enabled
4693  * and @pod has online CPUs requested by @attrs, the returned cpumask is the
4694  * intersection of the possible CPUs of @pod and @attrs->cpumask.
4695  *
4696  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @pod stays stable.
4697  */
4698 static void wq_calc_pod_cpumask(struct workqueue_attrs *attrs, int cpu,
4699                                 int cpu_going_down)
4700 {
4701         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
4702         int pod = pt->cpu_pod[cpu];
4703
4704         /* does @pod have any online CPUs @attrs wants? */
4705         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, pt->pod_cpus[pod], attrs->cpumask);
4706         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->__pod_cpumask, cpu_online_mask);
4707         if (cpu_going_down >= 0)
4708                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, attrs->__pod_cpumask);
4709
4710         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask)) {
4711                 cpumask_copy(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask);
4712                 return;
4713         }
4714
4715         /* yeap, return possible CPUs in @pod that @attrs wants */
4716         cpumask_and(attrs->__pod_cpumask, attrs->cpumask, pt->pod_cpus[pod]);
4717
4718         if (cpumask_empty(attrs->__pod_cpumask))
4719                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
4720                                 "possible intersect\n");
4721 }
4722
4723 /* install @pwq into @wq and return the old pwq, @cpu < 0 for dfl_pwq */
4724 static struct pool_workqueue *install_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
4725                                         int cpu, struct pool_workqueue *pwq)
4726 {
4727         struct pool_workqueue __rcu **slot = unbound_pwq_slot(wq, cpu);
4728         struct pool_workqueue *old_pwq;
4729
4730         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4731         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4732
4733         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
4734         link_pwq(pwq);
4735
4736         old_pwq = rcu_access_pointer(*slot);
4737         rcu_assign_pointer(*slot, pwq);
4738         return old_pwq;
4739 }
4740
4741 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
4742 struct apply_wqattrs_ctx {
4743         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
4744         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
4745         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
4746         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
4747         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
4748 };
4749
4750 /* free the resources after success or abort */
4751 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4752 {
4753         if (ctx) {
4754                 int cpu;
4755
4756                 for_each_possible_cpu(cpu)
4757                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[cpu]);
4758                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
4759
4760                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
4761
4762                 kfree(ctx);
4763         }
4764 }
4765
4766 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
4767 static struct apply_wqattrs_ctx *
4768 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
4769                       const struct workqueue_attrs *attrs,
4770                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
4771 {
4772         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4773         struct workqueue_attrs *new_attrs;
4774         int cpu;
4775
4776         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4777
4778         if (WARN_ON(attrs->affn_scope < 0 ||
4779                     attrs->affn_scope >= WQ_AFFN_NR_TYPES))
4780                 return ERR_PTR(-EINVAL);
4781
4782         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_cpu_ids), GFP_KERNEL);
4783
4784         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4785         if (!ctx || !new_attrs)
4786                 goto out_free;
4787
4788         /*
4789          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
4790          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
4791          * it even if we don't use it immediately.
4792          */
4793         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4794         wqattrs_actualize_cpumask(new_attrs, unbound_cpumask);
4795         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
4796         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
4797         if (!ctx->dfl_pwq)
4798                 goto out_free;
4799
4800         for_each_possible_cpu(cpu) {
4801                 if (new_attrs->ordered) {
4802                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
4803                         ctx->pwq_tbl[cpu] = ctx->dfl_pwq;
4804                 } else {
4805                         wq_calc_pod_cpumask(new_attrs, cpu, -1);
4806                         ctx->pwq_tbl[cpu] = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
4807                         if (!ctx->pwq_tbl[cpu])
4808                                 goto out_free;
4809                 }
4810         }
4811
4812         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
4813         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4814         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4815         cpumask_copy(new_attrs->__pod_cpumask, new_attrs->cpumask);
4816         ctx->attrs = new_attrs;
4817
4818         ctx->wq = wq;
4819         return ctx;
4820
4821 out_free:
4822         free_workqueue_attrs(new_attrs);
4823         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4824         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4825 }
4826
4827 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
4828 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4829 {
4830         int cpu;
4831
4832         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
4833         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
4834
4835         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
4836
4837         /* save the previous pwqs and install the new ones */
4838         for_each_possible_cpu(cpu)
4839                 ctx->pwq_tbl[cpu] = install_unbound_pwq(ctx->wq, cpu,
4840                                                         ctx->pwq_tbl[cpu]);
4841         ctx->dfl_pwq = install_unbound_pwq(ctx->wq, -1, ctx->dfl_pwq);
4842
4843         /* update node_nr_active->max */
4844         wq_update_node_max_active(ctx->wq, -1);
4845
4846         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4847 }
4848
4849 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4850                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4851 {
4852         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4853
4854         /* only unbound workqueues can change attributes */
4855         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4856                 return -EINVAL;
4857
4858         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4859         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4860                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4861                         return -EINVAL;
4862
4863                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4864         }
4865
4866         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
4867         if (IS_ERR(ctx))
4868                 return PTR_ERR(ctx);
4869
4870         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4871         apply_wqattrs_commit(ctx);
4872         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4873
4874         return 0;
4875 }
4876
4877 /**
4878  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4879  * @wq: the target workqueue
4880  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4881  *
4882  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq. Unless disabled, this function maps
4883  * a separate pwq to each CPU pod with possibles CPUs in @attrs->cpumask so that
4884  * work items are affine to the pod it was issued on. Older pwqs are released as
4885  * in-flight work items finish. Note that a work item which repeatedly requeues
4886  * itself back-to-back will stay on its current pwq.
4887  *
4888  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4889  *
4890  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
4891  *
4892  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4893  */
4894 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4895                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4896 {
4897         int ret;
4898
4899         lockdep_assert_cpus_held();
4900
4901         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4902         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4903         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4904
4905         return ret;
4906 }
4907
4908 /**
4909  * wq_update_pod - update pod affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4910  * @wq: the target workqueue
4911  * @cpu: the CPU to update pool association for
4912  * @hotplug_cpu: the CPU coming up or going down
4913  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4914  *
4915  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4916  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update pod affinity of
4917  * @wq accordingly.
4918  *
4919  *
4920  * If pod affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it falls
4921  * back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always correct.
4922  *
4923  * Note that when the last allowed CPU of a pod goes offline for a workqueue
4924  * with a cpumask spanning multiple pods, the workers which were already
4925  * executing the work items for the workqueue will lose their CPU affinity and
4926  * may execute on any CPU. This is similar to how per-cpu workqueues behave on
4927  * CPU_DOWN. If a workqueue user wants strict affinity, it's the user's
4928  * responsibility to flush the work item from CPU_DOWN_PREPARE.
4929  */
4930 static void wq_update_pod(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4931                           int hotplug_cpu, bool online)
4932 {
4933         int off_cpu = online ? -1 : hotplug_cpu;
4934         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4935         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4936
4937         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4938
4939         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND) || wq->unbound_attrs->ordered)
4940                 return;
4941
4942         /*
4943          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4944          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4945          * CPU hotplug exclusion.
4946          */
4947         target_attrs = wq_update_pod_attrs_buf;
4948
4949         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4950         wqattrs_actualize_cpumask(target_attrs, wq_unbound_cpumask);
4951
4952         /* nothing to do if the target cpumask matches the current pwq */
4953         wq_calc_pod_cpumask(target_attrs, cpu, off_cpu);
4954         if (wqattrs_equal(target_attrs, unbound_pwq(wq, cpu)->pool->attrs))
4955                 return;
4956
4957         /* create a new pwq */
4958         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4959         if (!pwq) {
4960                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating CPU pod affinity of \"%s\"\n",
4961                         wq->name);
4962                 goto use_dfl_pwq;
4963         }
4964
4965         /* Install the new pwq. */
4966         mutex_lock(&wq->mutex);
4967         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
4968         goto out_unlock;
4969
4970 use_dfl_pwq:
4971         mutex_lock(&wq->mutex);
4972         pwq = unbound_pwq(wq, -1);
4973         raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4974         get_pwq(pwq);
4975         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4976         old_pwq = install_unbound_pwq(wq, cpu, pwq);
4977 out_unlock:
4978         mutex_unlock(&wq->mutex);
4979         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4980 }
4981
4982 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4983 {
4984         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4985         int cpu, ret;
4986
4987         wq->cpu_pwq = alloc_percpu(struct pool_workqueue *);
4988         if (!wq->cpu_pwq)
4989                 goto enomem;
4990
4991         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4992                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4993                         struct pool_workqueue **pwq_p =
4994                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
4995                         struct worker_pool *pool =
4996                                 &(per_cpu_ptr(cpu_worker_pools, cpu)[highpri]);
4997
4998                         *pwq_p = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL,
4999                                                        pool->node);
5000                         if (!*pwq_p)
5001                                 goto enomem;
5002
5003                         init_pwq(*pwq_p, wq, pool);
5004
5005                         mutex_lock(&wq->mutex);
5006                         link_pwq(*pwq_p);
5007                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5008                 }
5009                 return 0;
5010         }
5011
5012         cpus_read_lock();
5013         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
5014                 struct pool_workqueue *dfl_pwq;
5015
5016                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
5017                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
5018                 dfl_pwq = rcu_access_pointer(wq->dfl_pwq);
5019                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &dfl_pwq->pwqs_node ||
5020                               wq->pwqs.prev != &dfl_pwq->pwqs_node),
5021                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
5022         } else {
5023                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
5024         }
5025         cpus_read_unlock();
5026
5027         /* for unbound pwq, flush the pwq_release_worker ensures that the
5028          * pwq_release_workfn() completes before calling kfree(wq).
5029          */
5030         if (ret)
5031                 kthread_flush_worker(pwq_release_worker);
5032
5033         return ret;
5034
5035 enomem:
5036         if (wq->cpu_pwq) {
5037                 for_each_possible_cpu(cpu) {
5038                         struct pool_workqueue *pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5039
5040                         if (pwq)
5041                                 kmem_cache_free(pwq_cache, pwq);
5042                 }
5043                 free_percpu(wq->cpu_pwq);
5044                 wq->cpu_pwq = NULL;
5045         }
5046         return -ENOMEM;
5047 }
5048
5049 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
5050                                const char *name)
5051 {
5052         if (max_active < 1 || max_active > WQ_MAX_ACTIVE)
5053                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
5054                         max_active, name, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5055
5056         return clamp_val(max_active, 1, WQ_MAX_ACTIVE);
5057 }
5058
5059 /*
5060  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
5061  * to guarantee forward progress.
5062  */
5063 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
5064 {
5065         struct worker *rescuer;
5066         int ret;
5067
5068         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
5069                 return 0;
5070
5071         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
5072         if (!rescuer) {
5073                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
5074                        wq->name);
5075                 return -ENOMEM;
5076         }
5077
5078         rescuer->rescue_wq = wq;
5079         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "kworker/R-%s", wq->name);
5080         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
5081                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
5082                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
5083                        wq->name, ERR_PTR(ret));
5084                 kfree(rescuer);
5085                 return ret;
5086         }
5087
5088         wq->rescuer = rescuer;
5089         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5090                 kthread_bind_mask(rescuer->task, wq->unbound_attrs->cpumask);
5091         else
5092                 kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
5093         wake_up_process(rescuer->task);
5094
5095         return 0;
5096 }
5097
5098 /**
5099  * wq_adjust_max_active - update a wq's max_active to the current setting
5100  * @wq: target workqueue
5101  *
5102  * If @wq isn't freezing, set @wq->max_active to the saved_max_active and
5103  * activate inactive work items accordingly. If @wq is freezing, clear
5104  * @wq->max_active to zero.
5105  */
5106 static void wq_adjust_max_active(struct workqueue_struct *wq)
5107 {
5108         bool activated;
5109         int new_max, new_min;
5110
5111         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
5112
5113         if ((wq->flags & WQ_FREEZABLE) && workqueue_freezing) {
5114                 new_max = 0;
5115                 new_min = 0;
5116         } else {
5117                 new_max = wq->saved_max_active;
5118                 new_min = wq->saved_min_active;
5119         }
5120
5121         if (wq->max_active == new_max && wq->min_active == new_min)
5122                 return;
5123
5124         /*
5125          * Update @wq->max/min_active and then kick inactive work items if more
5126          * active work items are allowed. This doesn't break work item ordering
5127          * because new work items are always queued behind existing inactive
5128          * work items if there are any.
5129          */
5130         WRITE_ONCE(wq->max_active, new_max);
5131         WRITE_ONCE(wq->min_active, new_min);
5132
5133         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5134                 wq_update_node_max_active(wq, -1);
5135
5136         if (new_max == 0)
5137                 return;
5138
5139         /*
5140          * Round-robin through pwq's activating the first inactive work item
5141          * until max_active is filled.
5142          */
5143         do {
5144                 struct pool_workqueue *pwq;
5145
5146                 activated = false;
5147                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5148                         unsigned long flags;
5149
5150                         /* can be called during early boot w/ irq disabled */
5151                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
5152                         if (pwq_activate_first_inactive(pwq, true)) {
5153                                 activated = true;
5154                                 kick_pool(pwq->pool);
5155                         }
5156                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
5157                 }
5158         } while (activated);
5159 }
5160
5161 __printf(1, 4)
5162 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
5163                                          unsigned int flags,
5164                                          int max_active, ...)
5165 {
5166         va_list args;
5167         struct workqueue_struct *wq;
5168         size_t wq_size;
5169         int name_len;
5170
5171         /*
5172          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no longer
5173          * the case on many machines due to per-pod pools. While
5174          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
5175          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages.
5176          */
5177         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
5178                 flags |= __WQ_ORDERED;
5179
5180         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
5181         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
5182                 flags |= WQ_UNBOUND;
5183
5184         /* allocate wq and format name */
5185         if (flags & WQ_UNBOUND)
5186                 wq_size = struct_size(wq, node_nr_active, nr_node_ids + 1);
5187         else
5188                 wq_size = sizeof(*wq);
5189
5190         wq = kzalloc(wq_size, GFP_KERNEL);
5191         if (!wq)
5192                 return NULL;
5193
5194         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5195                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
5196                 if (!wq->unbound_attrs)
5197                         goto err_free_wq;
5198         }
5199
5200         va_start(args, max_active);
5201         name_len = vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
5202         va_end(args);
5203
5204         if (name_len >= WQ_NAME_LEN)
5205                 pr_warn_once("workqueue: name exceeds WQ_NAME_LEN. Truncating to: %s\n",
5206                              wq->name);
5207
5208         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
5209         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
5210
5211         /* init wq */
5212         wq->flags = flags;
5213         wq->max_active = max_active;
5214         wq->min_active = min(max_active, WQ_DFL_MIN_ACTIVE);
5215         wq->saved_max_active = wq->max_active;
5216         wq->saved_min_active = wq->min_active;
5217         mutex_init(&wq->mutex);
5218         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
5219         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
5220         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
5221         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
5222         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
5223
5224         wq_init_lockdep(wq);
5225         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
5226
5227         if (flags & WQ_UNBOUND) {
5228                 if (alloc_node_nr_active(wq->node_nr_active) < 0)
5229                         goto err_unreg_lockdep;
5230         }
5231
5232         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
5233                 goto err_free_node_nr_active;
5234
5235         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
5236                 goto err_destroy;
5237
5238         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
5239                 goto err_destroy;
5240
5241         /*
5242          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
5243          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
5244          * list.
5245          */
5246         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5247
5248         mutex_lock(&wq->mutex);
5249         wq_adjust_max_active(wq);
5250         mutex_unlock(&wq->mutex);
5251
5252         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
5253
5254         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5255
5256         return wq;
5257
5258 err_free_node_nr_active:
5259         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5260                 free_node_nr_active(wq->node_nr_active);
5261 err_unreg_lockdep:
5262         wq_unregister_lockdep(wq);
5263         wq_free_lockdep(wq);
5264 err_free_wq:
5265         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
5266         kfree(wq);
5267         return NULL;
5268 err_destroy:
5269         destroy_workqueue(wq);
5270         return NULL;
5271 }
5272 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
5273
5274 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
5275 {
5276         int i;
5277
5278         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
5279                 if (pwq->nr_in_flight[i])
5280                         return true;
5281
5282         if ((pwq != rcu_access_pointer(pwq->wq->dfl_pwq)) && (pwq->refcnt > 1))
5283                 return true;
5284         if (!pwq_is_empty(pwq))
5285                 return true;
5286
5287         return false;
5288 }
5289
5290 /**
5291  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
5292  * @wq: target workqueue
5293  *
5294  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
5295  */
5296 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5297 {
5298         struct pool_workqueue *pwq;
5299         int cpu;
5300
5301         /*
5302          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
5303          * lead to sysfs name conflicts.
5304          */
5305         workqueue_sysfs_unregister(wq);
5306
5307         /* mark the workqueue destruction is in progress */
5308         mutex_lock(&wq->mutex);
5309         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
5310         mutex_unlock(&wq->mutex);
5311
5312         /* drain it before proceeding with destruction */
5313         drain_workqueue(wq);
5314
5315         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
5316         if (wq->rescuer) {
5317                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
5318
5319                 /* this prevents new queueing */
5320                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
5321                 wq->rescuer = NULL;
5322                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
5323
5324                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
5325                 kthread_stop(rescuer->task);
5326                 kfree(rescuer);
5327         }
5328
5329         /*
5330          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
5331          * in-flight operations which may do put_pwq().
5332          */
5333         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5334         mutex_lock(&wq->mutex);
5335         for_each_pwq(pwq, wq) {
5336                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
5337                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
5338                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
5339                                 __func__, wq->name);
5340                         show_pwq(pwq);
5341                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5342                         mutex_unlock(&wq->mutex);
5343                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5344                         show_one_workqueue(wq);
5345                         return;
5346                 }
5347                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
5348         }
5349         mutex_unlock(&wq->mutex);
5350
5351         /*
5352          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
5353          * flushing is complete in case freeze races us.
5354          */
5355         list_del_rcu(&wq->list);
5356         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5357
5358         /*
5359          * We're the sole accessor of @wq. Directly access cpu_pwq and dfl_pwq
5360          * to put the base refs. @wq will be auto-destroyed from the last
5361          * pwq_put. RCU read lock prevents @wq from going away from under us.
5362          */
5363         rcu_read_lock();
5364
5365         for_each_possible_cpu(cpu) {
5366                 put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, cpu));
5367                 RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, cpu), NULL);
5368         }
5369
5370         put_pwq_unlocked(unbound_pwq(wq, -1));
5371         RCU_INIT_POINTER(*unbound_pwq_slot(wq, -1), NULL);
5372
5373         rcu_read_unlock();
5374 }
5375 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
5376
5377 /**
5378  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
5379  * @wq: target workqueue
5380  * @max_active: new max_active value.
5381  *
5382  * Set max_active of @wq to @max_active. See the alloc_workqueue() function
5383  * comment.
5384  *
5385  * CONTEXT:
5386  * Don't call from IRQ context.
5387  */
5388 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
5389 {
5390         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
5391         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5392                 return;
5393
5394         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
5395
5396         mutex_lock(&wq->mutex);
5397
5398         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
5399         wq->saved_max_active = max_active;
5400         if (wq->flags & WQ_UNBOUND)
5401                 wq->saved_min_active = min(wq->saved_min_active, max_active);
5402
5403         wq_adjust_max_active(wq);
5404
5405         mutex_unlock(&wq->mutex);
5406 }
5407 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
5408
5409 /**
5410  * current_work - retrieve %current task's work struct
5411  *
5412  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
5413  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
5414  *
5415  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
5416  */
5417 struct work_struct *current_work(void)
5418 {
5419         struct worker *worker = current_wq_worker();
5420
5421         return worker ? worker->current_work : NULL;
5422 }
5423 EXPORT_SYMBOL(current_work);
5424
5425 /**
5426  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
5427  *
5428  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
5429  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
5430  *
5431  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
5432  */
5433 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
5434 {
5435         struct worker *worker = current_wq_worker();
5436
5437         return worker && worker->rescue_wq;
5438 }
5439
5440 /**
5441  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
5442  * @cpu: CPU in question
5443  * @wq: target workqueue
5444  *
5445  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
5446  * no synchronization around this function and the test result is
5447  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5448  *
5449  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
5450  *
5451  * With the exception of ordered workqueues, all workqueues have per-cpu
5452  * pool_workqueues, each with its own congested state. A workqueue being
5453  * congested on one CPU doesn't mean that the workqueue is contested on any
5454  * other CPUs.
5455  *
5456  * Return:
5457  * %true if congested, %false otherwise.
5458  */
5459 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
5460 {
5461         struct pool_workqueue *pwq;
5462         bool ret;
5463
5464         rcu_read_lock();
5465         preempt_disable();
5466
5467         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
5468                 cpu = smp_processor_id();
5469
5470         pwq = *per_cpu_ptr(wq->cpu_pwq, cpu);
5471         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
5472
5473         preempt_enable();
5474         rcu_read_unlock();
5475
5476         return ret;
5477 }
5478 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
5479
5480 /**
5481  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
5482  * @work: the work to be tested
5483  *
5484  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
5485  * synchronization around this function and the test result is
5486  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
5487  *
5488  * Return:
5489  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
5490  */
5491 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
5492 {
5493         struct worker_pool *pool;
5494         unsigned long flags;
5495         unsigned int ret = 0;
5496
5497         if (work_pending(work))
5498                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
5499
5500         rcu_read_lock();
5501         pool = get_work_pool(work);
5502         if (pool) {
5503                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
5504                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
5505                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
5506                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
5507         }
5508         rcu_read_unlock();
5509
5510         return ret;
5511 }
5512 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
5513
5514 /**
5515  * set_worker_desc - set description for the current work item
5516  * @fmt: printf-style format string
5517  * @...: arguments for the format string
5518  *
5519  * This function can be called by a running work function to describe what
5520  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
5521  * information will be printed out together to help debugging.  The
5522  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
5523  */
5524 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
5525 {
5526         struct worker *worker = current_wq_worker();
5527         va_list args;
5528
5529         if (worker) {
5530                 va_start(args, fmt);
5531                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
5532                 va_end(args);
5533         }
5534 }
5535 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
5536
5537 /**
5538  * print_worker_info - print out worker information and description
5539  * @log_lvl: the log level to use when printing
5540  * @task: target task
5541  *
5542  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
5543  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
5544  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
5545  *
5546  * This function can be safely called on any task as long as the
5547  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
5548  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
5549  */
5550 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
5551 {
5552         work_func_t *fn = NULL;
5553         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
5554         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
5555         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
5556         struct workqueue_struct *wq = NULL;
5557         struct worker *worker;
5558
5559         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
5560                 return;
5561
5562         /*
5563          * This function is called without any synchronization and @task
5564          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
5565          */
5566         worker = kthread_probe_data(task);
5567
5568         /*
5569          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
5570          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
5571          */
5572         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
5573         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
5574         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
5575         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
5576         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
5577
5578         if (fn || name[0] || desc[0]) {
5579                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
5580                 if (strcmp(name, desc))
5581                         pr_cont(" (%s)", desc);
5582                 pr_cont("\n");
5583         }
5584 }
5585
5586 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
5587 {
5588         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
5589         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
5590                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
5591         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
5592 }
5593
5594 struct pr_cont_work_struct {
5595         bool comma;
5596         work_func_t func;
5597         long ctr;
5598 };
5599
5600 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
5601 {
5602         if (!pcwsp->ctr)
5603                 goto out_record;
5604         if (func == pcwsp->func) {
5605                 pcwsp->ctr++;
5606                 return;
5607         }
5608         if (pcwsp->ctr == 1)
5609                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
5610         else
5611                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
5612         pcwsp->ctr = 0;
5613 out_record:
5614         if ((long)func == -1L)
5615                 return;
5616         pcwsp->comma = comma;
5617         pcwsp->func = func;
5618         pcwsp->ctr = 1;
5619 }
5620
5621 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
5622 {
5623         if (work->func == wq_barrier_func) {
5624                 struct wq_barrier *barr;
5625
5626                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
5627
5628                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
5629                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
5630                         task_pid_nr(barr->task));
5631         } else {
5632                 if (!comma)
5633                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
5634                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
5635         }
5636 }
5637
5638 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
5639 {
5640         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
5641         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
5642         struct work_struct *work;
5643         struct worker *worker;
5644         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
5645         int bkt;
5646
5647         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
5648         pr_cont_pool_info(pool);
5649
5650         pr_cont(" active=%d refcnt=%d%s\n",
5651                 pwq->nr_active, pwq->refcnt,
5652                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
5653
5654         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
5655                 if (worker->current_pwq == pwq) {
5656                         has_in_flight = true;
5657                         break;
5658                 }
5659         }
5660         if (has_in_flight) {
5661                 bool comma = false;
5662
5663                 pr_info("    in-flight:");
5664                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
5665                         if (worker->current_pwq != pwq)
5666                                 continue;
5667
5668                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
5669                                 task_pid_nr(worker->task),
5670                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
5671                                 worker->current_func);
5672                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
5673                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
5674                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
5675                         comma = true;
5676                 }
5677                 pr_cont("\n");
5678         }
5679
5680         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
5681                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
5682                         has_pending = true;
5683                         break;
5684                 }
5685         }
5686         if (has_pending) {
5687                 bool comma = false;
5688
5689                 pr_info("    pending:");
5690                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
5691                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
5692                                 continue;
5693
5694                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
5695                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
5696                 }
5697                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
5698                 pr_cont("\n");
5699         }
5700
5701         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
5702                 bool comma = false;
5703
5704                 pr_info("    inactive:");
5705                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
5706                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
5707                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
5708                 }
5709                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
5710                 pr_cont("\n");
5711         }
5712 }
5713
5714 /**
5715  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
5716  * @wq: workqueue whose state will be printed
5717  */
5718 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
5719 {
5720         struct pool_workqueue *pwq;
5721         bool idle = true;
5722         unsigned long flags;
5723
5724         for_each_pwq(pwq, wq) {
5725                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
5726                         idle = false;
5727                         break;
5728                 }
5729         }
5730         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
5731                 return;
5732
5733         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
5734
5735         for_each_pwq(pwq, wq) {
5736                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
5737                 if (!pwq_is_empty(pwq)) {
5738                         /*
5739                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
5740                          * drivers that queue work while holding locks
5741                          * also taken in their write paths.
5742                          */
5743                         printk_deferred_enter();
5744                         show_pwq(pwq);
5745                         printk_deferred_exit();
5746                 }
5747                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
5748                 /*
5749                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5750                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5751                  * hard lockup.
5752                  */
5753                 touch_nmi_watchdog();
5754         }
5755
5756 }
5757
5758 /**
5759  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
5760  * @pool: worker pool whose state will be printed
5761  */
5762 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
5763 {
5764         struct worker *worker;
5765         bool first = true;
5766         unsigned long flags;
5767         unsigned long hung = 0;
5768
5769         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
5770         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
5771                 goto next_pool;
5772
5773         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
5774         if (!list_empty(&pool->worklist))
5775                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
5776
5777         /*
5778          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
5779          * queue work while holding locks also taken in their write
5780          * paths.
5781          */
5782         printk_deferred_enter();
5783         pr_info("pool %d:", pool->id);
5784         pr_cont_pool_info(pool);
5785         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
5786         if (pool->manager)
5787                 pr_cont(" manager: %d",
5788                         task_pid_nr(pool->manager->task));
5789         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
5790                 pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
5791                         task_pid_nr(worker->task));
5792                 first = false;
5793         }
5794         pr_cont("\n");
5795         printk_deferred_exit();
5796 next_pool:
5797         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
5798         /*
5799          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5800          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5801          * hard lockup.
5802          */
5803         touch_nmi_watchdog();
5804
5805 }
5806
5807 /**
5808  * show_all_workqueues - dump workqueue state
5809  *
5810  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
5811  */
5812 void show_all_workqueues(void)
5813 {
5814         struct workqueue_struct *wq;
5815         struct worker_pool *pool;
5816         int pi;
5817
5818         rcu_read_lock();
5819
5820         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
5821
5822         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
5823                 show_one_workqueue(wq);
5824
5825         for_each_pool(pool, pi)
5826                 show_one_worker_pool(pool);
5827
5828         rcu_read_unlock();
5829 }
5830
5831 /**
5832  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
5833  *
5834  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
5835  * still busy.
5836  */
5837 void show_freezable_workqueues(void)
5838 {
5839         struct workqueue_struct *wq;
5840
5841         rcu_read_lock();
5842
5843         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
5844
5845         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
5846                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5847                         continue;
5848                 show_one_workqueue(wq);
5849         }
5850
5851         rcu_read_unlock();
5852 }
5853
5854 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
5855 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
5856 {
5857         int off;
5858
5859         /* always show the actual comm */
5860         off = strscpy(buf, task->comm, size);
5861         if (off < 0)
5862                 return;
5863
5864         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
5865         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5866
5867         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
5868                 struct worker *worker = kthread_data(task);
5869                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
5870
5871                 if (pool) {
5872                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5873                         /*
5874                          * ->desc tracks information (wq name or
5875                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
5876                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
5877                          */
5878                         if (worker->desc[0] != '\0') {
5879                                 if (worker->current_work)
5880                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
5881                                                   worker->desc);
5882                                 else
5883                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
5884                                                   worker->desc);
5885                         }
5886                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5887                 }
5888         }
5889
5890         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5891 }
5892
5893 #ifdef CONFIG_SMP
5894
5895 /*
5896  * CPU hotplug.
5897  *
5898  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
5899  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
5900  * pool which make migrating pending and scheduled works very
5901  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
5902  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
5903  * blocked draining impractical.
5904  *
5905  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
5906  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
5907  * cpu comes back online.
5908  */
5909
5910 static void unbind_workers(int cpu)
5911 {
5912         struct worker_pool *pool;
5913         struct worker *worker;
5914
5915         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5916                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5917                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5918
5919                 /*
5920                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
5921                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
5922                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
5923                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
5924                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
5925                  * is on the same cpu.
5926                  */
5927                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5928                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
5929
5930                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
5931
5932                 /*
5933                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
5934                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
5935                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
5936                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
5937                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
5938                  * are served by workers tied to the pool.
5939                  */
5940                 pool->nr_running = 0;
5941
5942                 /*
5943                  * With concurrency management just turned off, a busy
5944                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
5945                  * unbound chain execution of currently pending work items.
5946                  */
5947                 kick_pool(pool);
5948
5949                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5950
5951                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5952                         unbind_worker(worker);
5953
5954                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5955         }
5956 }
5957
5958 /**
5959  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
5960  * @pool: pool of interest
5961  *
5962  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
5963  */
5964 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
5965 {
5966         struct worker *worker;
5967
5968         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5969
5970         /*
5971          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
5972          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
5973          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
5974          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
5975          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
5976          */
5977         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5978                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
5979                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
5980                                                   pool_allowed_cpus(pool)) < 0);
5981         }
5982
5983         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5984
5985         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5986
5987         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5988                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
5989
5990                 /*
5991                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5992                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5993                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5994                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5995                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5996                  * concurrency management.  Note that when or whether
5997                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5998                  *
5999                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
6000                  * tested without holding any lock in
6001                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
6002                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
6003                  * management operations.
6004                  */
6005                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
6006                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
6007                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
6008                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
6009         }
6010
6011         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
6012 }
6013
6014 /**
6015  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
6016  * @pool: unbound pool of interest
6017  * @cpu: the CPU which is coming up
6018  *
6019  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
6020  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
6021  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
6022  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
6023  */
6024 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
6025 {
6026         static cpumask_t cpumask;
6027         struct worker *worker;
6028
6029         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
6030
6031         /* is @cpu allowed for @pool? */
6032         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
6033                 return;
6034
6035         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
6036
6037         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
6038         for_each_pool_worker(worker, pool)
6039                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
6040 }
6041
6042 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
6043 {
6044         struct worker_pool *pool;
6045
6046         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6047                 if (pool->nr_workers)
6048                         continue;
6049                 if (!create_worker(pool))
6050                         return -ENOMEM;
6051         }
6052         return 0;
6053 }
6054
6055 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
6056 {
6057         struct worker_pool *pool;
6058         struct workqueue_struct *wq;
6059         int pi;
6060
6061         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6062
6063         for_each_pool(pool, pi) {
6064                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6065
6066                 if (pool->cpu == cpu)
6067                         rebind_workers(pool);
6068                 else if (pool->cpu < 0)
6069                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
6070
6071                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6072         }
6073
6074         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6075         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6076                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6077
6078                 if (attrs) {
6079                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6080                         int tcpu;
6081
6082                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6083                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, true);
6084
6085                         mutex_lock(&wq->mutex);
6086                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
6087                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6088                 }
6089         }
6090
6091         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6092         return 0;
6093 }
6094
6095 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
6096 {
6097         struct workqueue_struct *wq;
6098
6099         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
6100         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
6101                 return -1;
6102
6103         unbind_workers(cpu);
6104
6105         /* update pod affinity of unbound workqueues */
6106         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6107         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6108                 struct workqueue_attrs *attrs = wq->unbound_attrs;
6109
6110                 if (attrs) {
6111                         const struct wq_pod_type *pt = wqattrs_pod_type(attrs);
6112                         int tcpu;
6113
6114                         for_each_cpu(tcpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]])
6115                                 wq_update_pod(wq, tcpu, cpu, false);
6116
6117                         mutex_lock(&wq->mutex);
6118                         wq_update_node_max_active(wq, cpu);
6119                         mutex_unlock(&wq->mutex);
6120                 }
6121         }
6122         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6123
6124         return 0;
6125 }
6126
6127 struct work_for_cpu {
6128         struct work_struct work;
6129         long (*fn)(void *);
6130         void *arg;
6131         long ret;
6132 };
6133
6134 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
6135 {
6136         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
6137
6138         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
6139 }
6140
6141 /**
6142  * work_on_cpu_key - run a function in thread context on a particular cpu
6143  * @cpu: the cpu to run on
6144  * @fn: the function to run
6145  * @arg: the function arg
6146  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6147  *
6148  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
6149  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
6150  *
6151  * Return: The value @fn returns.
6152  */
6153 long work_on_cpu_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6154                      void *arg, struct lock_class_key *key)
6155 {
6156         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
6157
6158         INIT_WORK_ONSTACK_KEY(&wfc.work, work_for_cpu_fn, key);
6159         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
6160         flush_work(&wfc.work);
6161         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
6162         return wfc.ret;
6163 }
6164 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_key);
6165
6166 /**
6167  * work_on_cpu_safe_key - run a function in thread context on a particular cpu
6168  * @cpu: the cpu to run on
6169  * @fn:  the function to run
6170  * @arg: the function argument
6171  * @key: The lock class key for lock debugging purposes
6172  *
6173  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
6174  * any locks which would prevent @fn from completing.
6175  *
6176  * Return: The value @fn returns.
6177  */
6178 long work_on_cpu_safe_key(int cpu, long (*fn)(void *),
6179                           void *arg, struct lock_class_key *key)
6180 {
6181         long ret = -ENODEV;
6182
6183         cpus_read_lock();
6184         if (cpu_online(cpu))
6185                 ret = work_on_cpu_key(cpu, fn, arg, key);
6186         cpus_read_unlock();
6187         return ret;
6188 }
6189 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe_key);
6190 #endif /* CONFIG_SMP */
6191
6192 #ifdef CONFIG_FREEZER
6193
6194 /**
6195  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
6196  *
6197  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
6198  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
6199  * pool->worklist.
6200  *
6201  * CONTEXT:
6202  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6203  */
6204 void freeze_workqueues_begin(void)
6205 {
6206         struct workqueue_struct *wq;
6207
6208         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6209
6210         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
6211         workqueue_freezing = true;
6212
6213         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6214                 mutex_lock(&wq->mutex);
6215                 wq_adjust_max_active(wq);
6216                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6217         }
6218
6219         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6220 }
6221
6222 /**
6223  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
6224  *
6225  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
6226  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
6227  *
6228  * CONTEXT:
6229  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
6230  *
6231  * Return:
6232  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
6233  * is complete.
6234  */
6235 bool freeze_workqueues_busy(void)
6236 {
6237         bool busy = false;
6238         struct workqueue_struct *wq;
6239         struct pool_workqueue *pwq;
6240
6241         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6242
6243         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
6244
6245         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6246                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
6247                         continue;
6248                 /*
6249                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
6250                  * to peek without lock.
6251                  */
6252                 rcu_read_lock();
6253                 for_each_pwq(pwq, wq) {
6254                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
6255                         if (pwq->nr_active) {
6256                                 busy = true;
6257                                 rcu_read_unlock();
6258                                 goto out_unlock;
6259                         }
6260                 }
6261                 rcu_read_unlock();
6262         }
6263 out_unlock:
6264         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6265         return busy;
6266 }
6267
6268 /**
6269  * thaw_workqueues - thaw workqueues
6270  *
6271  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
6272  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
6273  *
6274  * CONTEXT:
6275  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
6276  */
6277 void thaw_workqueues(void)
6278 {
6279         struct workqueue_struct *wq;
6280
6281         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6282
6283         if (!workqueue_freezing)
6284                 goto out_unlock;
6285
6286         workqueue_freezing = false;
6287
6288         /* restore max_active and repopulate worklist */
6289         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6290                 mutex_lock(&wq->mutex);
6291                 wq_adjust_max_active(wq);
6292                 mutex_unlock(&wq->mutex);
6293         }
6294
6295 out_unlock:
6296         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6297 }
6298 #endif /* CONFIG_FREEZER */
6299
6300 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
6301 {
6302         LIST_HEAD(ctxs);
6303         int ret = 0;
6304         struct workqueue_struct *wq;
6305         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
6306
6307         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6308
6309         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6310                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
6311                         continue;
6312
6313                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
6314                 if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
6315                         if (wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT)
6316                                 continue;
6317                         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
6318                 }
6319
6320                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
6321                 if (IS_ERR(ctx)) {
6322                         ret = PTR_ERR(ctx);
6323                         break;
6324                 }
6325
6326                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
6327         }
6328
6329         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
6330                 if (!ret)
6331                         apply_wqattrs_commit(ctx);
6332                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
6333         }
6334
6335         if (!ret) {
6336                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
6337                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
6338                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
6339         }
6340         return ret;
6341 }
6342
6343 /**
6344  * workqueue_unbound_exclude_cpumask - Exclude given CPUs from unbound cpumask
6345  * @exclude_cpumask: the cpumask to be excluded from wq_unbound_cpumask
6346  *
6347  * This function can be called from cpuset code to provide a set of isolated
6348  * CPUs that should be excluded from wq_unbound_cpumask. The caller must hold
6349  * either cpus_read_lock or cpus_write_lock.
6350  */
6351 int workqueue_unbound_exclude_cpumask(cpumask_var_t exclude_cpumask)
6352 {
6353         cpumask_var_t cpumask;
6354         int ret = 0;
6355
6356         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6357                 return -ENOMEM;
6358
6359         lockdep_assert_cpus_held();
6360         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6361
6362         /* Save the current isolated cpumask & export it via sysfs */
6363         cpumask_copy(wq_isolated_cpumask, exclude_cpumask);
6364
6365         /*
6366          * If the operation fails, it will fall back to
6367          * wq_requested_unbound_cpumask which is initially set to
6368          * (HK_TYPE_WQ âˆ© HK_TYPE_DOMAIN) house keeping mask and rewritten
6369          * by any subsequent write to workqueue/cpumask sysfs file.
6370          */
6371         if (!cpumask_andnot(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask, exclude_cpumask))
6372                 cpumask_copy(cpumask, wq_requested_unbound_cpumask);
6373         if (!cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask))
6374                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6375
6376         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6377         free_cpumask_var(cpumask);
6378         return ret;
6379 }
6380
6381 static int parse_affn_scope(const char *val)
6382 {
6383         int i;
6384
6385         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(wq_affn_names); i++) {
6386                 if (!strncasecmp(val, wq_affn_names[i], strlen(wq_affn_names[i])))
6387                         return i;
6388         }
6389         return -EINVAL;
6390 }
6391
6392 static int wq_affn_dfl_set(const char *val, const struct kernel_param *kp)
6393 {
6394         struct workqueue_struct *wq;
6395         int affn, cpu;
6396
6397         affn = parse_affn_scope(val);
6398         if (affn < 0)
6399                 return affn;
6400         if (affn == WQ_AFFN_DFL)
6401                 return -EINVAL;
6402
6403         cpus_read_lock();
6404         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6405
6406         wq_affn_dfl = affn;
6407
6408         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6409                 for_each_online_cpu(cpu) {
6410                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
6411                 }
6412         }
6413
6414         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6415         cpus_read_unlock();
6416
6417         return 0;
6418 }
6419
6420 static int wq_affn_dfl_get(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
6421 {
6422         return scnprintf(buffer, PAGE_SIZE, "%s\n", wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6423 }
6424
6425 static const struct kernel_param_ops wq_affn_dfl_ops = {
6426         .set    = wq_affn_dfl_set,
6427         .get    = wq_affn_dfl_get,
6428 };
6429
6430 module_param_cb(default_affinity_scope, &wq_affn_dfl_ops, NULL, 0644);
6431
6432 #ifdef CONFIG_SYSFS
6433 /*
6434  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
6435  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
6436  * following attributes.
6437  *
6438  *  per_cpu             RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
6439  *  max_active          RW int  : maximum number of in-flight work items
6440  *
6441  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
6442  *
6443  *  nice                RW int  : nice value of the workers
6444  *  cpumask             RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
6445  *  affinity_scope      RW str  : worker CPU affinity scope (cache, numa, none)
6446  *  affinity_strict     RW bool : worker CPU affinity is strict
6447  */
6448 struct wq_device {
6449         struct workqueue_struct         *wq;
6450         struct device                   dev;
6451 };
6452
6453 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
6454 {
6455         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6456
6457         return wq_dev->wq;
6458 }
6459
6460 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6461                             char *buf)
6462 {
6463         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6464
6465         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
6466 }
6467 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
6468
6469 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
6470                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6471 {
6472         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6473
6474         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
6475 }
6476
6477 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
6478                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
6479                                 size_t count)
6480 {
6481         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6482         int val;
6483
6484         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
6485                 return -EINVAL;
6486
6487         workqueue_set_max_active(wq, val);
6488         return count;
6489 }
6490 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
6491
6492 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
6493         &dev_attr_per_cpu.attr,
6494         &dev_attr_max_active.attr,
6495         NULL,
6496 };
6497 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
6498
6499 static void apply_wqattrs_lock(void)
6500 {
6501         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
6502         cpus_read_lock();
6503         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6504 }
6505
6506 static void apply_wqattrs_unlock(void)
6507 {
6508         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6509         cpus_read_unlock();
6510 }
6511
6512 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6513                             char *buf)
6514 {
6515         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6516         int written;
6517
6518         mutex_lock(&wq->mutex);
6519         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
6520         mutex_unlock(&wq->mutex);
6521
6522         return written;
6523 }
6524
6525 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
6526 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
6527 {
6528         struct workqueue_attrs *attrs;
6529
6530         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
6531
6532         attrs = alloc_workqueue_attrs();
6533         if (!attrs)
6534                 return NULL;
6535
6536         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
6537         return attrs;
6538 }
6539
6540 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
6541                              const char *buf, size_t count)
6542 {
6543         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6544         struct workqueue_attrs *attrs;
6545         int ret = -ENOMEM;
6546
6547         apply_wqattrs_lock();
6548
6549         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6550         if (!attrs)
6551                 goto out_unlock;
6552
6553         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
6554             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
6555                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6556         else
6557                 ret = -EINVAL;
6558
6559 out_unlock:
6560         apply_wqattrs_unlock();
6561         free_workqueue_attrs(attrs);
6562         return ret ?: count;
6563 }
6564
6565 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
6566                                struct device_attribute *attr, char *buf)
6567 {
6568         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6569         int written;
6570
6571         mutex_lock(&wq->mutex);
6572         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
6573                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
6574         mutex_unlock(&wq->mutex);
6575         return written;
6576 }
6577
6578 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
6579                                 struct device_attribute *attr,
6580                                 const char *buf, size_t count)
6581 {
6582         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6583         struct workqueue_attrs *attrs;
6584         int ret = -ENOMEM;
6585
6586         apply_wqattrs_lock();
6587
6588         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6589         if (!attrs)
6590                 goto out_unlock;
6591
6592         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
6593         if (!ret)
6594                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6595
6596 out_unlock:
6597         apply_wqattrs_unlock();
6598         free_workqueue_attrs(attrs);
6599         return ret ?: count;
6600 }
6601
6602 static ssize_t wq_affn_scope_show(struct device *dev,
6603                                   struct device_attribute *attr, char *buf)
6604 {
6605         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6606         int written;
6607
6608         mutex_lock(&wq->mutex);
6609         if (wq->unbound_attrs->affn_scope == WQ_AFFN_DFL)
6610                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s (%s)\n",
6611                                     wq_affn_names[WQ_AFFN_DFL],
6612                                     wq_affn_names[wq_affn_dfl]);
6613         else
6614                 written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%s\n",
6615                                     wq_affn_names[wq->unbound_attrs->affn_scope]);
6616         mutex_unlock(&wq->mutex);
6617
6618         return written;
6619 }
6620
6621 static ssize_t wq_affn_scope_store(struct device *dev,
6622                                    struct device_attribute *attr,
6623                                    const char *buf, size_t count)
6624 {
6625         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6626         struct workqueue_attrs *attrs;
6627         int affn, ret = -ENOMEM;
6628
6629         affn = parse_affn_scope(buf);
6630         if (affn < 0)
6631                 return affn;
6632
6633         apply_wqattrs_lock();
6634         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6635         if (attrs) {
6636                 attrs->affn_scope = affn;
6637                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6638         }
6639         apply_wqattrs_unlock();
6640         free_workqueue_attrs(attrs);
6641         return ret ?: count;
6642 }
6643
6644 static ssize_t wq_affinity_strict_show(struct device *dev,
6645                                        struct device_attribute *attr, char *buf)
6646 {
6647         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6648
6649         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
6650                          wq->unbound_attrs->affn_strict);
6651 }
6652
6653 static ssize_t wq_affinity_strict_store(struct device *dev,
6654                                         struct device_attribute *attr,
6655                                         const char *buf, size_t count)
6656 {
6657         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
6658         struct workqueue_attrs *attrs;
6659         int v, ret = -ENOMEM;
6660
6661         if (sscanf(buf, "%d", &v) != 1)
6662                 return -EINVAL;
6663
6664         apply_wqattrs_lock();
6665         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
6666         if (attrs) {
6667                 attrs->affn_strict = (bool)v;
6668                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
6669         }
6670         apply_wqattrs_unlock();
6671         free_workqueue_attrs(attrs);
6672         return ret ?: count;
6673 }
6674
6675 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
6676         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
6677         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
6678         __ATTR(affinity_scope, 0644, wq_affn_scope_show, wq_affn_scope_store),
6679         __ATTR(affinity_strict, 0644, wq_affinity_strict_show, wq_affinity_strict_store),
6680         __ATTR_NULL,
6681 };
6682
6683 static struct bus_type wq_subsys = {
6684         .name                           = "workqueue",
6685         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
6686 };
6687
6688 /**
6689  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
6690  *  @cpumask: the cpumask to set
6691  *
6692  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
6693  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
6694  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
6695  *
6696  *  Return:     0       - Success
6697  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
6698  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
6699  */
6700 static int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
6701 {
6702         int ret = -EINVAL;
6703
6704         /*
6705          * Not excluding isolated cpus on purpose.
6706          * If the user wishes to include them, we allow that.
6707          */
6708         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
6709         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
6710                 apply_wqattrs_lock();
6711                 cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, cpumask);
6712                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
6713                         ret = 0;
6714                         goto out_unlock;
6715                 }
6716
6717                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
6718
6719 out_unlock:
6720                 apply_wqattrs_unlock();
6721         }
6722
6723         return ret;
6724 }
6725
6726 static ssize_t __wq_cpumask_show(struct device *dev,
6727                 struct device_attribute *attr, char *buf, cpumask_var_t mask)
6728 {
6729         int written;
6730
6731         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6732         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n", cpumask_pr_args(mask));
6733         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6734
6735         return written;
6736 }
6737
6738 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
6739                 struct device_attribute *attr, char *buf)
6740 {
6741         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_unbound_cpumask);
6742 }
6743
6744 static ssize_t wq_requested_cpumask_show(struct device *dev,
6745                 struct device_attribute *attr, char *buf)
6746 {
6747         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_requested_unbound_cpumask);
6748 }
6749
6750 static ssize_t wq_isolated_cpumask_show(struct device *dev,
6751                 struct device_attribute *attr, char *buf)
6752 {
6753         return __wq_cpumask_show(dev, attr, buf, wq_isolated_cpumask);
6754 }
6755
6756 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
6757                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
6758 {
6759         cpumask_var_t cpumask;
6760         int ret;
6761
6762         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
6763                 return -ENOMEM;
6764
6765         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
6766         if (!ret)
6767                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
6768
6769         free_cpumask_var(cpumask);
6770         return ret ? ret : count;
6771 }
6772
6773 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attrs[] = {
6774         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
6775                wq_unbound_cpumask_store),
6776         __ATTR(cpumask_requested, 0444, wq_requested_cpumask_show, NULL),
6777         __ATTR(cpumask_isolated, 0444, wq_isolated_cpumask_show, NULL),
6778         __ATTR_NULL,
6779 };
6780
6781 static int __init wq_sysfs_init(void)
6782 {
6783         struct device *dev_root;
6784         int err;
6785
6786         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
6787         if (err)
6788                 return err;
6789
6790         dev_root = bus_get_dev_root(&wq_subsys);
6791         if (dev_root) {
6792                 struct device_attribute *attr;
6793
6794                 for (attr = wq_sysfs_cpumask_attrs; attr->attr.name; attr++) {
6795                         err = device_create_file(dev_root, attr);
6796                         if (err)
6797                                 break;
6798                 }
6799                 put_device(dev_root);
6800         }
6801         return err;
6802 }
6803 core_initcall(wq_sysfs_init);
6804
6805 static void wq_device_release(struct device *dev)
6806 {
6807         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
6808
6809         kfree(wq_dev);
6810 }
6811
6812 /**
6813  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
6814  * @wq: the workqueue to register
6815  *
6816  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
6817  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
6818  * which is the preferred method.
6819  *
6820  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
6821  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
6822  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
6823  * attributes.
6824  *
6825  * Return: 0 on success, -errno on failure.
6826  */
6827 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
6828 {
6829         struct wq_device *wq_dev;
6830         int ret;
6831
6832         /*
6833          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
6834          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
6835          * workqueues.
6836          */
6837         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
6838                 return -EINVAL;
6839
6840         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
6841         if (!wq_dev)
6842                 return -ENOMEM;
6843
6844         wq_dev->wq = wq;
6845         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
6846         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
6847         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
6848
6849         /*
6850          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
6851          * everything is ready.
6852          */
6853         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
6854
6855         ret = device_register(&wq_dev->dev);
6856         if (ret) {
6857                 put_device(&wq_dev->dev);
6858                 wq->wq_dev = NULL;
6859                 return ret;
6860         }
6861
6862         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
6863                 struct device_attribute *attr;
6864
6865                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
6866                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
6867                         if (ret) {
6868                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
6869                                 wq->wq_dev = NULL;
6870                                 return ret;
6871                         }
6872                 }
6873         }
6874
6875         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
6876         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
6877         return 0;
6878 }
6879
6880 /**
6881  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
6882  * @wq: the workqueue to unregister
6883  *
6884  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
6885  */
6886 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
6887 {
6888         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
6889
6890         if (!wq->wq_dev)
6891                 return;
6892
6893         wq->wq_dev = NULL;
6894         device_unregister(&wq_dev->dev);
6895 }
6896 #else   /* CONFIG_SYSFS */
6897 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
6898 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
6899
6900 /*
6901  * Workqueue watchdog.
6902  *
6903  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
6904  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
6905  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
6906  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
6907  * largely opaque.
6908  *
6909  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
6910  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
6911  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
6912  *
6913  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
6914  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
6915  * corresponding sysfs parameter file.
6916  */
6917 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
6918
6919 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
6920 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
6921
6922 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
6923 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
6924
6925 /*
6926  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
6927  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
6928  * Pending work items should be handled by another idle worker
6929  * in all other situations.
6930  */
6931 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
6932 {
6933         struct worker *worker;
6934         unsigned long flags;
6935         int bkt;
6936
6937         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
6938
6939         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6940                 if (task_is_running(worker->task)) {
6941                         /*
6942                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6943                          * drivers that queue work while holding locks
6944                          * also taken in their write paths.
6945                          */
6946                         printk_deferred_enter();
6947
6948                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
6949                         sched_show_task(worker->task);
6950
6951                         printk_deferred_exit();
6952                 }
6953         }
6954
6955         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
6956 }
6957
6958 static void show_cpu_pools_hogs(void)
6959 {
6960         struct worker_pool *pool;
6961         int pi;
6962
6963         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
6964
6965         rcu_read_lock();
6966
6967         for_each_pool(pool, pi) {
6968                 if (pool->cpu_stall)
6969                         show_cpu_pool_hog(pool);
6970
6971         }
6972
6973         rcu_read_unlock();
6974 }
6975
6976 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
6977 {
6978         int cpu;
6979
6980         wq_watchdog_touched = jiffies;
6981         for_each_possible_cpu(cpu)
6982                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
6983 }
6984
6985 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
6986 {
6987         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
6988         bool lockup_detected = false;
6989         bool cpu_pool_stall = false;
6990         unsigned long now = jiffies;
6991         struct worker_pool *pool;
6992         int pi;
6993
6994         if (!thresh)
6995                 return;
6996
6997         rcu_read_lock();
6998
6999         for_each_pool(pool, pi) {
7000                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
7001
7002                 pool->cpu_stall = false;
7003                 if (list_empty(&pool->worklist))
7004                         continue;
7005
7006                 /*
7007                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
7008                  * the watchdog like a stall.
7009                  */
7010                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
7011
7012                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
7013                 if (pool->cpu >= 0)
7014                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
7015                 else
7016                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
7017                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
7018
7019                 if (time_after(pool_ts, touched))
7020                         ts = pool_ts;
7021                 else
7022                         ts = touched;
7023
7024                 /* did we stall? */
7025                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
7026                         lockup_detected = true;
7027                         if (pool->cpu >= 0) {
7028                                 pool->cpu_stall = true;
7029                                 cpu_pool_stall = true;
7030                         }
7031                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
7032                         pr_cont_pool_info(pool);
7033                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
7034                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
7035                 }
7036
7037
7038         }
7039
7040         rcu_read_unlock();
7041
7042         if (lockup_detected)
7043                 show_all_workqueues();
7044
7045         if (cpu_pool_stall)
7046                 show_cpu_pools_hogs();
7047
7048         wq_watchdog_reset_touched();
7049         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
7050 }
7051
7052 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
7053 {
7054         if (cpu >= 0)
7055                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
7056
7057         wq_watchdog_touched = jiffies;
7058 }
7059
7060 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
7061 {
7062         wq_watchdog_thresh = 0;
7063         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
7064
7065         if (thresh) {
7066                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7067                 wq_watchdog_reset_touched();
7068                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
7069         }
7070 }
7071
7072 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
7073                                         const struct kernel_param *kp)
7074 {
7075         unsigned long thresh;
7076         int ret;
7077
7078         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
7079         if (ret)
7080                 return ret;
7081
7082         if (system_wq)
7083                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
7084         else
7085                 wq_watchdog_thresh = thresh;
7086
7087         return 0;
7088 }
7089
7090 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
7091         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
7092         .get    = param_get_ulong,
7093 };
7094
7095 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
7096                 0644);
7097
7098 static void wq_watchdog_init(void)
7099 {
7100         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
7101         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
7102 }
7103
7104 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7105
7106 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
7107
7108 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
7109
7110 static void __init restrict_unbound_cpumask(const char *name, const struct cpumask *mask)
7111 {
7112         if (!cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, mask)) {
7113                 pr_warn("workqueue: Restricting unbound_cpumask (%*pb) with %s (%*pb) leaves no CPU, ignoring\n",
7114                         cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask), name, cpumask_pr_args(mask));
7115                 return;
7116         }
7117
7118         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, mask);
7119 }
7120
7121 /**
7122  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
7123  *
7124  * This is the first step of three-staged workqueue subsystem initialization and
7125  * invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and idr are
7126  * up. It sets up all the data structures and system workqueues and allows early
7127  * boot code to create workqueues and queue/cancel work items. Actual work item
7128  * execution starts only after kthreads can be created and scheduled right
7129  * before early initcalls.
7130  */
7131 void __init workqueue_init_early(void)
7132 {
7133         struct wq_pod_type *pt = &wq_pod_types[WQ_AFFN_SYSTEM];
7134         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
7135         int i, cpu;
7136
7137         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
7138
7139         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7140         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_requested_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
7141         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&wq_isolated_cpumask, GFP_KERNEL));
7142
7143         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpu_possible_mask);
7144         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_WQ", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
7145         restrict_unbound_cpumask("HK_TYPE_DOMAIN", housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
7146         if (!cpumask_empty(&wq_cmdline_cpumask))
7147                 restrict_unbound_cpumask("workqueue.unbound_cpus", &wq_cmdline_cpumask);
7148
7149         cpumask_copy(wq_requested_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask);
7150
7151         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
7152
7153         wq_update_pod_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
7154         BUG_ON(!wq_update_pod_attrs_buf);
7155
7156         /*
7157          * If nohz_full is enabled, set power efficient workqueue as unbound.
7158          * This allows workqueue items to be moved to HK CPUs.
7159          */
7160         if (housekeeping_enabled(HK_TYPE_TICK))
7161                 wq_power_efficient = true;
7162
7163         /* initialize WQ_AFFN_SYSTEM pods */
7164         pt->pod_cpus = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7165         pt->pod_node = kcalloc(1, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7166         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7167         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node || !pt->cpu_pod);
7168
7169         BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&pt->pod_cpus[0], GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE));
7170
7171         pt->nr_pods = 1;
7172         cpumask_copy(pt->pod_cpus[0], cpu_possible_mask);
7173         pt->pod_node[0] = NUMA_NO_NODE;
7174         pt->cpu_pod[0] = 0;
7175
7176         /* initialize CPU pools */
7177         for_each_possible_cpu(cpu) {
7178                 struct worker_pool *pool;
7179
7180                 i = 0;
7181                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7182                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
7183                         pool->cpu = cpu;
7184                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
7185                         cpumask_copy(pool->attrs->__pod_cpumask, cpumask_of(cpu));
7186                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
7187                         pool->attrs->affn_strict = true;
7188                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7189
7190                         /* alloc pool ID */
7191                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7192                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
7193                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7194                 }
7195         }
7196
7197         /* create default unbound and ordered wq attrs */
7198         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
7199                 struct workqueue_attrs *attrs;
7200
7201                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7202                 attrs->nice = std_nice[i];
7203                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
7204
7205                 /*
7206                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
7207                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
7208                  */
7209                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
7210                 attrs->nice = std_nice[i];
7211                 attrs->ordered = true;
7212                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
7213         }
7214
7215         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
7216         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
7217         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
7218         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
7219                                             WQ_MAX_ACTIVE);
7220         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
7221                                               WQ_FREEZABLE, 0);
7222         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
7223                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
7224         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_pwr_efficient",
7225                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
7226                                               0);
7227         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
7228                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
7229                !system_power_efficient_wq ||
7230                !system_freezable_power_efficient_wq);
7231 }
7232
7233 static void __init wq_cpu_intensive_thresh_init(void)
7234 {
7235         unsigned long thresh;
7236         unsigned long bogo;
7237
7238         pwq_release_worker = kthread_create_worker(0, "pool_workqueue_release");
7239         BUG_ON(IS_ERR(pwq_release_worker));
7240
7241         /* if the user set it to a specific value, keep it */
7242         if (wq_cpu_intensive_thresh_us != ULONG_MAX)
7243                 return;
7244
7245         /*
7246          * The default of 10ms is derived from the fact that most modern (as of
7247          * 2023) processors can do a lot in 10ms and that it's just below what
7248          * most consider human-perceivable. However, the kernel also runs on a
7249          * lot slower CPUs including microcontrollers where the threshold is way
7250          * too low.
7251          *
7252          * Let's scale up the threshold upto 1 second if BogoMips is below 4000.
7253          * This is by no means accurate but it doesn't have to be. The mechanism
7254          * is still useful even when the threshold is fully scaled up. Also, as
7255          * the reports would usually be applicable to everyone, some machines
7256          * operating on longer thresholds won't significantly diminish their
7257          * usefulness.
7258          */
7259         thresh = 10 * USEC_PER_MSEC;
7260
7261         /* see init/calibrate.c for lpj -> BogoMIPS calculation */
7262         bogo = max_t(unsigned long, loops_per_jiffy / 500000 * HZ, 1);
7263         if (bogo < 4000)
7264                 thresh = min_t(unsigned long, thresh * 4000 / bogo, USEC_PER_SEC);
7265
7266         pr_debug("wq_cpu_intensive_thresh: lpj=%lu BogoMIPS=%lu thresh_us=%lu\n",
7267                  loops_per_jiffy, bogo, thresh);
7268
7269         wq_cpu_intensive_thresh_us = thresh;
7270 }
7271
7272 /**
7273  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
7274  *
7275  * This is the second step of three-staged workqueue subsystem initialization
7276  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled. Workqueues have
7277  * been created and work items queued on them, but there are no kworkers
7278  * executing the work items yet. Populate the worker pools with the initial
7279  * workers and enable future kworker creations.
7280  */
7281 void __init workqueue_init(void)
7282 {
7283         struct workqueue_struct *wq;
7284         struct worker_pool *pool;
7285         int cpu, bkt;
7286
7287         wq_cpu_intensive_thresh_init();
7288
7289         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7290
7291         /*
7292          * Per-cpu pools created earlier could be missing node hint. Fix them
7293          * up. Also, create a rescuer for workqueues that requested it.
7294          */
7295         for_each_possible_cpu(cpu) {
7296                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7297                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
7298                 }
7299         }
7300
7301         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7302                 WARN(init_rescuer(wq),
7303                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
7304                      wq->name);
7305         }
7306
7307         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7308
7309         /* create the initial workers */
7310         for_each_online_cpu(cpu) {
7311                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
7312                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
7313                         BUG_ON(!create_worker(pool));
7314                 }
7315         }
7316
7317         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
7318                 BUG_ON(!create_worker(pool));
7319
7320         wq_online = true;
7321         wq_watchdog_init();
7322 }
7323
7324 /*
7325  * Initialize @pt by first initializing @pt->cpu_pod[] with pod IDs according to
7326  * @cpu_shares_pod(). Each subset of CPUs that share a pod is assigned a unique
7327  * and consecutive pod ID. The rest of @pt is initialized accordingly.
7328  */
7329 static void __init init_pod_type(struct wq_pod_type *pt,
7330                                  bool (*cpus_share_pod)(int, int))
7331 {
7332         int cur, pre, cpu, pod;
7333
7334         pt->nr_pods = 0;
7335
7336         /* init @pt->cpu_pod[] according to @cpus_share_pod() */
7337         pt->cpu_pod = kcalloc(nr_cpu_ids, sizeof(pt->cpu_pod[0]), GFP_KERNEL);
7338         BUG_ON(!pt->cpu_pod);
7339
7340         for_each_possible_cpu(cur) {
7341                 for_each_possible_cpu(pre) {
7342                         if (pre >= cur) {
7343                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->nr_pods++;
7344                                 break;
7345                         }
7346                         if (cpus_share_pod(cur, pre)) {
7347                                 pt->cpu_pod[cur] = pt->cpu_pod[pre];
7348                                 break;
7349                         }
7350                 }
7351         }
7352
7353         /* init the rest to match @pt->cpu_pod[] */
7354         pt->pod_cpus = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_cpus[0]), GFP_KERNEL);
7355         pt->pod_node = kcalloc(pt->nr_pods, sizeof(pt->pod_node[0]), GFP_KERNEL);
7356         BUG_ON(!pt->pod_cpus || !pt->pod_node);
7357
7358         for (pod = 0; pod < pt->nr_pods; pod++)
7359                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var(&pt->pod_cpus[pod], GFP_KERNEL));
7360
7361         for_each_possible_cpu(cpu) {
7362                 cpumask_set_cpu(cpu, pt->pod_cpus[pt->cpu_pod[cpu]]);
7363                 pt->pod_node[pt->cpu_pod[cpu]] = cpu_to_node(cpu);
7364         }
7365 }
7366
7367 static bool __init cpus_dont_share(int cpu0, int cpu1)
7368 {
7369         return false;
7370 }
7371
7372 static bool __init cpus_share_smt(int cpu0, int cpu1)
7373 {
7374 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7375         return cpumask_test_cpu(cpu0, cpu_smt_mask(cpu1));
7376 #else
7377         return false;
7378 #endif
7379 }
7380
7381 static bool __init cpus_share_numa(int cpu0, int cpu1)
7382 {
7383         return cpu_to_node(cpu0) == cpu_to_node(cpu1);
7384 }
7385
7386 /**
7387  * workqueue_init_topology - initialize CPU pods for unbound workqueues
7388  *
7389  * This is the third step of there-staged workqueue subsystem initialization and
7390  * invoked after SMP and topology information are fully initialized. It
7391  * initializes the unbound CPU pods accordingly.
7392  */
7393 void __init workqueue_init_topology(void)
7394 {
7395         struct workqueue_struct *wq;
7396         int cpu;
7397
7398         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CPU], cpus_dont_share);
7399         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_SMT], cpus_share_smt);
7400         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_CACHE], cpus_share_cache);
7401         init_pod_type(&wq_pod_types[WQ_AFFN_NUMA], cpus_share_numa);
7402
7403         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
7404
7405         /*
7406          * Workqueues allocated earlier would have all CPUs sharing the default
7407          * worker pool. Explicitly call wq_update_pod() on all workqueue and CPU
7408          * combinations to apply per-pod sharing.
7409          */
7410         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
7411                 for_each_online_cpu(cpu)
7412                         wq_update_pod(wq, cpu, cpu, true);
7413                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
7414                         mutex_lock(&wq->mutex);
7415                         wq_update_node_max_active(wq, -1);
7416                         mutex_unlock(&wq->mutex);
7417                 }
7418         }
7419
7420         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
7421 }
7422
7423 void __warn_flushing_systemwide_wq(void)
7424 {
7425         pr_warn("WARNING: Flushing system-wide workqueues will be prohibited in near future.\n");
7426         dump_stack();
7427 }
7428 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);
7429
7430 static int __init workqueue_unbound_cpus_setup(char *str)
7431 {
7432         if (cpulist_parse(str, &wq_cmdline_cpumask) < 0) {
7433                 cpumask_clear(&wq_cmdline_cpumask);
7434                 pr_warn("workqueue.unbound_cpus: incorrect CPU range, using default\n");
7435         }
7436
7437         return 1;
7438 }
7439 __setup("workqueue.unbound_cpus=", workqueue_unbound_cpus_setup);