dm-crypt: use __bio_add_page to add single page to clone bio
[linux-block.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/sched/debug.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/kvm_para.h>
55
56 #include "workqueue_internal.h"
57
58 enum {
59         /*
60          * worker_pool flags
61          *
62          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
63          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
64          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
65          * is in effect.
66          *
67          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
68          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
69          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
70          *
71          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
72          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
73          * worker_attach_to_pool() is in progress.
74          */
75         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
76         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
77
78         /* worker flags */
79         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
80         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
81         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
82         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
83         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
84         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
85
86         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
87                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
88
89         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
90
91         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
92         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
93
94         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
95         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
96
97         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
98                                                 /* call for help after 10ms
99                                                    (min two ticks) */
100         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
101         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
102
103         /*
104          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
105          * all cpus.  Give MIN_NICE.
106          */
107         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
108         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
109
110         WQ_NAME_LEN             = 24,
111 };
112
113 /*
114  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
115  *
116  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
117  *    everyone else.
118  *
119  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
120  *    only be modified and accessed from the local cpu.
121  *
122  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
123  *
124  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
125  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
126  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
127  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
128  *
129  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
130  *
131  * PL: wq_pool_mutex protected.
132  *
133  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
134  *
135  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
136  *
137  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
138  *      RCU for reads.
139  *
140  * WQ: wq->mutex protected.
141  *
142  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
143  *
144  * MD: wq_mayday_lock protected.
145  *
146  * WD: Used internally by the watchdog.
147  */
148
149 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
150
151 struct worker_pool {
152         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
153         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
154         int                     node;           /* I: the associated node ID */
155         int                     id;             /* I: pool ID */
156         unsigned int            flags;          /* X: flags */
157
158         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
159         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
160
161         /*
162          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
163          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
164          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
165          * guaranteed to see if the counter reached zero.
166          */
167         int                     nr_running;
168
169         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
170
171         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
172         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
173
174         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
175         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
176         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
177
178         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
179
180         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
181         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
182                                                 /* L: hash of busy workers */
183
184         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
185         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
186         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
187         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
188
189         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
190
191         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
192         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
193         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
194
195         /*
196          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
197          * from get_work_pool().
198          */
199         struct rcu_head         rcu;
200 };
201
202 /*
203  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
204  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
205  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
206  * number of flag bits.
207  */
208 struct pool_workqueue {
209         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
210         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
211         int                     work_color;     /* L: current color */
212         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
213         int                     refcnt;         /* L: reference count */
214         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
215                                                 /* L: nr of in_flight works */
216
217         /*
218          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
219          *
220          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
221          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
222          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
223          *
224          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate
225          * in pwq->nr_active and all work items in pwq->inactive_works are
226          * marked with WORK_STRUCT_INACTIVE.  But not all WORK_STRUCT_INACTIVE
227          * work items are in pwq->inactive_works.  Some of them are ready to
228          * run in pool->worklist or worker->scheduled.  Those work itmes are
229          * only struct wq_barrier which is used for flush_work() and should
230          * not participate in pwq->nr_active.  For non-barrier work item, it
231          * is marked with WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
232          */
233         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
234         int                     max_active;     /* L: max active works */
235         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
236         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
237         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
238
239         /*
240          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
241          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
242          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
243          * determined without grabbing wq->mutex.
244          */
245         struct work_struct      unbound_release_work;
246         struct rcu_head         rcu;
247 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
248
249 /*
250  * Structure used to wait for workqueue flush.
251  */
252 struct wq_flusher {
253         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
254         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
255         struct completion       done;           /* flush completion */
256 };
257
258 struct wq_device;
259
260 /*
261  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
262  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
263  */
264 struct workqueue_struct {
265         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
266         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
267
268         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
269         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
270         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
271         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
272         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
273         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
274         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
275
276         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
277         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
278
279         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
280         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
281
282         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
283         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
284
285 #ifdef CONFIG_SYSFS
286         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
287 #endif
288 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
289         char                    *lock_name;
290         struct lock_class_key   key;
291         struct lockdep_map      lockdep_map;
292 #endif
293         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
294
295         /*
296          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
297          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
298          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
299          */
300         struct rcu_head         rcu;
301
302         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
303         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
304         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
305         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
306 };
307
308 static struct kmem_cache *pwq_cache;
309
310 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
311                                         /* possible CPUs of each node */
312
313 static bool wq_disable_numa;
314 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
315
316 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
317 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
318 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
319
320 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
321
322 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
323
324 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
325 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
326
327 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
328 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
329 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
330 /* wait for manager to go away */
331 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
332
333 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
334 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
335
336 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
337 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
338
339 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
340 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
341
342 /*
343  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
344  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
345  * to uncover usages which depend on it.
346  */
347 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
348 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
349 #else
350 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
351 #endif
352 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
353
354 /* the per-cpu worker pools */
355 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
356
357 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
358
359 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
360 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
361
362 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
363 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
364
365 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
366 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
367
368 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
369 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
370 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
372 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
373 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
374 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
375 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
376 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
377 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
378 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
379 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
380 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
381 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
382
383 static int worker_thread(void *__worker);
384 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
385 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
386 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
387
388 #define CREATE_TRACE_POINTS
389 #include <trace/events/workqueue.h>
390
391 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
392         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
393                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
394                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
395
396 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
397         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
398                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
399                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
400                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
401
402 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
403         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
404              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
405              (pool)++)
406
407 /**
408  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
409  * @pool: iteration cursor
410  * @pi: integer used for iteration
411  *
412  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
413  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
414  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
415  *
416  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
417  * ignored.
418  */
419 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
420         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
421                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
422                 else
423
424 /**
425  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
426  * @worker: iteration cursor
427  * @pool: worker_pool to iterate workers of
428  *
429  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
430  *
431  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
432  * ignored.
433  */
434 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
435         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
436                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
437                 else
438
439 /**
440  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
441  * @pwq: iteration cursor
442  * @wq: the target workqueue
443  *
444  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
445  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
446  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
447  *
448  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
449  * ignored.
450  */
451 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
452         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
453                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
454
455 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
456
457 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
458
459 static void *work_debug_hint(void *addr)
460 {
461         return ((struct work_struct *) addr)->func;
462 }
463
464 static bool work_is_static_object(void *addr)
465 {
466         struct work_struct *work = addr;
467
468         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
469 }
470
471 /*
472  * fixup_init is called when:
473  * - an active object is initialized
474  */
475 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
476 {
477         struct work_struct *work = addr;
478
479         switch (state) {
480         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
481                 cancel_work_sync(work);
482                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
483                 return true;
484         default:
485                 return false;
486         }
487 }
488
489 /*
490  * fixup_free is called when:
491  * - an active object is freed
492  */
493 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
494 {
495         struct work_struct *work = addr;
496
497         switch (state) {
498         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
499                 cancel_work_sync(work);
500                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
501                 return true;
502         default:
503                 return false;
504         }
505 }
506
507 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
508         .name           = "work_struct",
509         .debug_hint     = work_debug_hint,
510         .is_static_object = work_is_static_object,
511         .fixup_init     = work_fixup_init,
512         .fixup_free     = work_fixup_free,
513 };
514
515 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
516 {
517         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
518 }
519
520 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
521 {
522         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
523 }
524
525 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
526 {
527         if (onstack)
528                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
529         else
530                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
531 }
532 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
533
534 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
535 {
536         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
537 }
538 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
539
540 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
541 {
542         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
543         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
544 }
545 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
546
547 #else
548 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
549 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
550 #endif
551
552 /**
553  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
554  * @pool: the pool pointer of interest
555  *
556  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
557  * successfully, -errno on failure.
558  */
559 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
560 {
561         int ret;
562
563         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
564
565         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
566                         GFP_KERNEL);
567         if (ret >= 0) {
568                 pool->id = ret;
569                 return 0;
570         }
571         return ret;
572 }
573
574 /**
575  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
576  * @wq: the target workqueue
577  * @node: the node ID
578  *
579  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
580  * read locked.
581  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
582  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
583  *
584  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
585  */
586 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
587                                                   int node)
588 {
589         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
590
591         /*
592          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
593          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
594          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
595          * happens, this workaround can be removed.
596          */
597         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
598                 return wq->dfl_pwq;
599
600         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
601 }
602
603 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
604 {
605         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
606 }
607
608 static int get_work_color(unsigned long work_data)
609 {
610         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
611                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
612 }
613
614 static int work_next_color(int color)
615 {
616         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
617 }
618
619 /*
620  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
621  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
622  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
623  *
624  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
625  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
626  * work->data.  These functions should only be called while the work is
627  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
628  *
629  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
630  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
631  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
632  * available only while the work item is queued.
633  *
634  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
635  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
636  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
637  * try to steal the PENDING bit.
638  */
639 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
640                                  unsigned long flags)
641 {
642         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
643         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
644 }
645
646 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
647                          unsigned long extra_flags)
648 {
649         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
650                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
651 }
652
653 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
654                                            int pool_id)
655 {
656         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
657                       WORK_STRUCT_PENDING);
658 }
659
660 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
661                                             int pool_id)
662 {
663         /*
664          * The following wmb is paired with the implied mb in
665          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
666          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
667          * owner.
668          */
669         smp_wmb();
670         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
671         /*
672          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
673          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
674          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
675          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
676          * the same @work.  E.g. consider this case:
677          *
678          *   CPU#0                         CPU#1
679          *   ----------------------------  --------------------------------
680          *
681          * 1  STORE event_indicated
682          * 2  queue_work_on() {
683          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
684          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
685          * 5                                 set_work_data() # clear bit
686          * 6                                 smp_mb()
687          * 7                               work->current_func() {
688          * 8                                  LOAD event_indicated
689          *                                 }
690          *
691          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
692          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
693          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
694          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
695          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
696          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
697          * before actual STORE.
698          */
699         smp_mb();
700 }
701
702 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
703 {
704         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
705         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
706 }
707
708 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
709 {
710         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
711
712         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
713                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
714         else
715                 return NULL;
716 }
717
718 /**
719  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
720  * @work: the work item of interest
721  *
722  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
723  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
724  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
725  *
726  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
727  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
728  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
729  * returned pool is and stays online.
730  *
731  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
732  */
733 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
734 {
735         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
736         int pool_id;
737
738         assert_rcu_or_pool_mutex();
739
740         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
741                 return ((struct pool_workqueue *)
742                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
743
744         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
745         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
746                 return NULL;
747
748         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
749 }
750
751 /**
752  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
753  * @work: the work item of interest
754  *
755  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
756  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
757  */
758 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
759 {
760         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
761
762         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
763                 return ((struct pool_workqueue *)
764                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
765
766         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
767 }
768
769 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
770 {
771         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
772
773         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
774         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
775 }
776
777 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
778 {
779         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
780
781         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
782 }
783
784 /*
785  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
786  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
787  * they're being called with pool->lock held.
788  */
789
790 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
791 {
792         return !pool->nr_running;
793 }
794
795 /*
796  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
797  * running workers.
798  *
799  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
800  * function will always return %true for unbound pools as long as the
801  * worklist isn't empty.
802  */
803 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
804 {
805         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
806 }
807
808 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
809 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
810 {
811         return pool->nr_idle;
812 }
813
814 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
815 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
816 {
817         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
818 }
819
820 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
821 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
822 {
823         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
824 }
825
826 /* Do we have too many workers and should some go away? */
827 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
828 {
829         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
830         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
831         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
832
833         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
834 }
835
836 /*
837  * Wake up functions.
838  */
839
840 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
841 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
842 {
843         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
844                 return NULL;
845
846         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
847 }
848
849 /**
850  * wake_up_worker - wake up an idle worker
851  * @pool: worker pool to wake worker from
852  *
853  * Wake up the first idle worker of @pool.
854  *
855  * CONTEXT:
856  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
857  */
858 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
859 {
860         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
861
862         if (likely(worker))
863                 wake_up_process(worker->task);
864 }
865
866 /**
867  * wq_worker_running - a worker is running again
868  * @task: task waking up
869  *
870  * This function is called when a worker returns from schedule()
871  */
872 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
873 {
874         struct worker *worker = kthread_data(task);
875
876         if (!worker->sleeping)
877                 return;
878
879         /*
880          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
881          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
882          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
883          * pool. Protect against such race.
884          */
885         preempt_disable();
886         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
887                 worker->pool->nr_running++;
888         preempt_enable();
889         worker->sleeping = 0;
890 }
891
892 /**
893  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
894  * @task: task going to sleep
895  *
896  * This function is called from schedule() when a busy worker is
897  * going to sleep.
898  */
899 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
900 {
901         struct worker *worker = kthread_data(task);
902         struct worker_pool *pool;
903
904         /*
905          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
906          * workers, also reach here, let's not access anything before
907          * checking NOT_RUNNING.
908          */
909         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
910                 return;
911
912         pool = worker->pool;
913
914         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
915         if (worker->sleeping)
916                 return;
917
918         worker->sleeping = 1;
919         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
920
921         /*
922          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
923          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
924          * and nr_running has been reset.
925          */
926         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
927                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
928                 return;
929         }
930
931         pool->nr_running--;
932         if (need_more_worker(pool))
933                 wake_up_worker(pool);
934         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
935 }
936
937 /**
938  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
939  * @task: Task to retrieve last work function of.
940  *
941  * Determine the last function a worker executed. This is called from
942  * the scheduler to get a worker's last known identity.
943  *
944  * CONTEXT:
945  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
946  *
947  * This function is called during schedule() when a kworker is going
948  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
949  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
950  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
951  *
952  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
953  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
954  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
955  * is guaranteed to not be processing any works.
956  *
957  * Return:
958  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
959  * hasn't executed any work yet.
960  */
961 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
962 {
963         struct worker *worker = kthread_data(task);
964
965         return worker->last_func;
966 }
967
968 /**
969  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
970  * @worker: self
971  * @flags: flags to set
972  *
973  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
974  *
975  * CONTEXT:
976  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
977  */
978 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
979 {
980         struct worker_pool *pool = worker->pool;
981
982         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
983
984         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
985         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
986             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
987                 pool->nr_running--;
988         }
989
990         worker->flags |= flags;
991 }
992
993 /**
994  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
995  * @worker: self
996  * @flags: flags to clear
997  *
998  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
999  *
1000  * CONTEXT:
1001  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
1002  */
1003 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
1004 {
1005         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1006         unsigned int oflags = worker->flags;
1007
1008         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
1009
1010         worker->flags &= ~flags;
1011
1012         /*
1013          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
1014          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1015          * of multiple flags, not a single flag.
1016          */
1017         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1018                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1019                         pool->nr_running++;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1024  * @pool: pool of interest
1025  * @work: work to find worker for
1026  *
1027  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1028  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1029  * to match, its current execution should match the address of @work and
1030  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1031  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1032  * being executed.
1033  *
1034  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1035  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1036  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1037  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1038  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1039  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1040  *
1041  * This function checks the work item address and work function to avoid
1042  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1043  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1044  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1045  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1046  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1047  *
1048  * CONTEXT:
1049  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1050  *
1051  * Return:
1052  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1053  * otherwise.
1054  */
1055 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1056                                                  struct work_struct *work)
1057 {
1058         struct worker *worker;
1059
1060         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1061                                (unsigned long)work)
1062                 if (worker->current_work == work &&
1063                     worker->current_func == work->func)
1064                         return worker;
1065
1066         return NULL;
1067 }
1068
1069 /**
1070  * move_linked_works - move linked works to a list
1071  * @work: start of series of works to be scheduled
1072  * @head: target list to append @work to
1073  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1074  *
1075  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1076  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1077  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1078  *
1079  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1080  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1081  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1082  *
1083  * CONTEXT:
1084  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1085  */
1086 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1087                               struct work_struct **nextp)
1088 {
1089         struct work_struct *n;
1090
1091         /*
1092          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1093          * use NULL for list head.
1094          */
1095         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1096                 list_move_tail(&work->entry, head);
1097                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1098                         break;
1099         }
1100
1101         /*
1102          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1103          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1104          * needs to be updated.
1105          */
1106         if (nextp)
1107                 *nextp = n;
1108 }
1109
1110 /**
1111  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1112  * @pwq: pool_workqueue to get
1113  *
1114  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1115  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1116  */
1117 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1118 {
1119         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1120         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1121         pwq->refcnt++;
1122 }
1123
1124 /**
1125  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1126  * @pwq: pool_workqueue to put
1127  *
1128  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1129  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1130  */
1131 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1132 {
1133         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1134         if (likely(--pwq->refcnt))
1135                 return;
1136         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1137                 return;
1138         /*
1139          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1140          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1141          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1142          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1143          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1144          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1145          */
1146         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1147 }
1148
1149 /**
1150  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1151  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1152  *
1153  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1154  */
1155 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1156 {
1157         if (pwq) {
1158                 /*
1159                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1160                  * following lock operations are safe.
1161                  */
1162                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1163                 put_pwq(pwq);
1164                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1165         }
1166 }
1167
1168 static void pwq_activate_inactive_work(struct work_struct *work)
1169 {
1170         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1171
1172         trace_workqueue_activate_work(work);
1173         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1174                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1175         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1176         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, work_data_bits(work));
1177         pwq->nr_active++;
1178 }
1179
1180 static void pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq)
1181 {
1182         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->inactive_works,
1183                                                     struct work_struct, entry);
1184
1185         pwq_activate_inactive_work(work);
1186 }
1187
1188 /**
1189  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1190  * @pwq: pwq of interest
1191  * @work_data: work_data of work which left the queue
1192  *
1193  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1194  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1195  *
1196  * CONTEXT:
1197  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1198  */
1199 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
1200 {
1201         int color = get_work_color(work_data);
1202
1203         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE)) {
1204                 pwq->nr_active--;
1205                 if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
1206                         /* one down, submit an inactive one */
1207                         if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1208                                 pwq_activate_first_inactive(pwq);
1209                 }
1210         }
1211
1212         pwq->nr_in_flight[color]--;
1213
1214         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1215         if (likely(pwq->flush_color != color))
1216                 goto out_put;
1217
1218         /* are there still in-flight works? */
1219         if (pwq->nr_in_flight[color])
1220                 goto out_put;
1221
1222         /* this pwq is done, clear flush_color */
1223         pwq->flush_color = -1;
1224
1225         /*
1226          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1227          * will handle the rest.
1228          */
1229         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1230                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1231 out_put:
1232         put_pwq(pwq);
1233 }
1234
1235 /**
1236  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1237  * @work: work item to steal
1238  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1239  * @flags: place to store irq state
1240  *
1241  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1242  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1243  *
1244  * Return:
1245  *
1246  *  ========    ================================================================
1247  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1248  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1249  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1250  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1251  *              for arbitrarily long
1252  *  ========    ================================================================
1253  *
1254  * Note:
1255  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1256  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1257  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1258  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1259  *
1260  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1261  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1262  *
1263  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1264  */
1265 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1266                                unsigned long *flags)
1267 {
1268         struct worker_pool *pool;
1269         struct pool_workqueue *pwq;
1270
1271         local_irq_save(*flags);
1272
1273         /* try to steal the timer if it exists */
1274         if (is_dwork) {
1275                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1276
1277                 /*
1278                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1279                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1280                  * running on the local CPU.
1281                  */
1282                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1283                         return 1;
1284         }
1285
1286         /* try to claim PENDING the normal way */
1287         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1288                 return 0;
1289
1290         rcu_read_lock();
1291         /*
1292          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1293          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1294          */
1295         pool = get_work_pool(work);
1296         if (!pool)
1297                 goto fail;
1298
1299         raw_spin_lock(&pool->lock);
1300         /*
1301          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1302          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1303          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1304          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1305          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1306          * item is currently queued on that pool.
1307          */
1308         pwq = get_work_pwq(work);
1309         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1310                 debug_work_deactivate(work);
1311
1312                 /*
1313                  * A cancelable inactive work item must be in the
1314                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
1315                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
1316                  *
1317                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
1318                  * it might have linked barrier work items which, if left
1319                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
1320                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1321                  * item is activated before grabbing.
1322                  */
1323                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE)
1324                         pwq_activate_inactive_work(work);
1325
1326                 list_del_init(&work->entry);
1327                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, *work_data_bits(work));
1328
1329                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1330                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1331
1332                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1333                 rcu_read_unlock();
1334                 return 1;
1335         }
1336         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1337 fail:
1338         rcu_read_unlock();
1339         local_irq_restore(*flags);
1340         if (work_is_canceling(work))
1341                 return -ENOENT;
1342         cpu_relax();
1343         return -EAGAIN;
1344 }
1345
1346 /**
1347  * insert_work - insert a work into a pool
1348  * @pwq: pwq @work belongs to
1349  * @work: work to insert
1350  * @head: insertion point
1351  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1352  *
1353  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1354  * work_struct flags.
1355  *
1356  * CONTEXT:
1357  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1358  */
1359 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1360                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1361 {
1362         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1363
1364         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
1365         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
1366
1367         /* we own @work, set data and link */
1368         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1369         list_add_tail(&work->entry, head);
1370         get_pwq(pwq);
1371
1372         if (__need_more_worker(pool))
1373                 wake_up_worker(pool);
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1378  * same workqueue.
1379  */
1380 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1381 {
1382         struct worker *worker;
1383
1384         worker = current_wq_worker();
1385         /*
1386          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1387          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1388          */
1389         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1390 }
1391
1392 /*
1393  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1394  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1395  * avoid perturbing sensitive tasks.
1396  */
1397 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1398 {
1399         int new_cpu;
1400
1401         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1402                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1403                         return cpu;
1404         } else {
1405                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1406         }
1407
1408         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1409                 return cpu;
1410
1411         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1412         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1413         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1414                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1415                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1416                         return cpu;
1417         }
1418         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1419
1420         return new_cpu;
1421 }
1422
1423 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1424                          struct work_struct *work)
1425 {
1426         struct pool_workqueue *pwq;
1427         struct worker_pool *last_pool;
1428         struct list_head *worklist;
1429         unsigned int work_flags;
1430         unsigned int req_cpu = cpu;
1431
1432         /*
1433          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1434          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1435          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1436          * happen with IRQ disabled.
1437          */
1438         lockdep_assert_irqs_disabled();
1439
1440
1441         /*
1442          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
1443          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
1444          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
1445          */
1446         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
1447                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
1448                 return;
1449         rcu_read_lock();
1450 retry:
1451         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1452         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1453                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1454                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1455                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1456         } else {
1457                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1458                         cpu = raw_smp_processor_id();
1459                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1460         }
1461
1462         /*
1463          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1464          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1465          * pool to guarantee non-reentrancy.
1466          */
1467         last_pool = get_work_pool(work);
1468         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1469                 struct worker *worker;
1470
1471                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1472
1473                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1474
1475                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1476                         pwq = worker->current_pwq;
1477                 } else {
1478                         /* meh... not running there, queue here */
1479                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1480                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1481                 }
1482         } else {
1483                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1484         }
1485
1486         /*
1487          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1488          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1489          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1490          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1491          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1492          * make forward-progress.
1493          */
1494         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1495                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1496                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1497                         cpu_relax();
1498                         goto retry;
1499                 }
1500                 /* oops */
1501                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1502                           wq->name, cpu);
1503         }
1504
1505         /* pwq determined, queue */
1506         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1507
1508         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1509                 goto out;
1510
1511         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1512         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1513
1514         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1515                 trace_workqueue_activate_work(work);
1516                 pwq->nr_active++;
1517                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1518                 if (list_empty(worklist))
1519                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1520         } else {
1521                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
1522                 worklist = &pwq->inactive_works;
1523         }
1524
1525         debug_work_activate(work);
1526         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1527
1528 out:
1529         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1530         rcu_read_unlock();
1531 }
1532
1533 /**
1534  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1535  * @cpu: CPU number to execute work on
1536  * @wq: workqueue to use
1537  * @work: work to queue
1538  *
1539  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1540  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
1541  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
1542  *
1543  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1544  */
1545 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1546                    struct work_struct *work)
1547 {
1548         bool ret = false;
1549         unsigned long flags;
1550
1551         local_irq_save(flags);
1552
1553         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1554                 __queue_work(cpu, wq, work);
1555                 ret = true;
1556         }
1557
1558         local_irq_restore(flags);
1559         return ret;
1560 }
1561 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1562
1563 /**
1564  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1565  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1566  *
1567  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1568  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1569  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1570  * available CPU if we need to schedule this work.
1571  */
1572 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1573 {
1574         int cpu;
1575
1576         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1577         if (!wq_numa_enabled)
1578                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1579
1580         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1581         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1582                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1583
1584         /* Use local node/cpu if we are already there */
1585         cpu = raw_smp_processor_id();
1586         if (node == cpu_to_node(cpu))
1587                 return cpu;
1588
1589         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1590         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1591
1592         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1593         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1594 }
1595
1596 /**
1597  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1598  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1599  * @wq: workqueue to use
1600  * @work: work to queue
1601  *
1602  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1603  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1604  * NUMA node.
1605  *
1606  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1607  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1608  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1609  *
1610  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1611  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1612  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1613  *
1614  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1615  */
1616 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1617                      struct work_struct *work)
1618 {
1619         unsigned long flags;
1620         bool ret = false;
1621
1622         /*
1623          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1624          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1625          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1626          *
1627          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1628          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1629          * some round robin type logic.
1630          */
1631         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1632
1633         local_irq_save(flags);
1634
1635         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1636                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1637
1638                 __queue_work(cpu, wq, work);
1639                 ret = true;
1640         }
1641
1642         local_irq_restore(flags);
1643         return ret;
1644 }
1645 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1646
1647 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1648 {
1649         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1650
1651         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1652         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1653 }
1654 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1655
1656 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1657                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1658 {
1659         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1660         struct work_struct *work = &dwork->work;
1661
1662         WARN_ON_ONCE(!wq);
1663         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1664         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1665         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1666
1667         /*
1668          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1669          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1670          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1671          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1672          */
1673         if (!delay) {
1674                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1675                 return;
1676         }
1677
1678         dwork->wq = wq;
1679         dwork->cpu = cpu;
1680         timer->expires = jiffies + delay;
1681
1682         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1683                 add_timer_on(timer, cpu);
1684         else
1685                 add_timer(timer);
1686 }
1687
1688 /**
1689  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1690  * @cpu: CPU number to execute work on
1691  * @wq: workqueue to use
1692  * @dwork: work to queue
1693  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1694  *
1695  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1696  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1697  * execution.
1698  */
1699 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1700                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1701 {
1702         struct work_struct *work = &dwork->work;
1703         bool ret = false;
1704         unsigned long flags;
1705
1706         /* read the comment in __queue_work() */
1707         local_irq_save(flags);
1708
1709         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1710                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1711                 ret = true;
1712         }
1713
1714         local_irq_restore(flags);
1715         return ret;
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1718
1719 /**
1720  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1721  * @cpu: CPU number to execute work on
1722  * @wq: workqueue to use
1723  * @dwork: work to queue
1724  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1725  *
1726  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1727  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1728  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1729  * current state.
1730  *
1731  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1732  * pending and its timer was modified.
1733  *
1734  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1735  * See try_to_grab_pending() for details.
1736  */
1737 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1738                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1739 {
1740         unsigned long flags;
1741         int ret;
1742
1743         do {
1744                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1745         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1746
1747         if (likely(ret >= 0)) {
1748                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1749                 local_irq_restore(flags);
1750         }
1751
1752         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1753         return ret;
1754 }
1755 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1756
1757 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1758 {
1759         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1760
1761         /* read the comment in __queue_work() */
1762         local_irq_disable();
1763         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1764         local_irq_enable();
1765 }
1766
1767 /**
1768  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1769  * @wq: workqueue to use
1770  * @rwork: work to queue
1771  *
1772  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1773  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1774  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1775  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1776  */
1777 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1778 {
1779         struct work_struct *work = &rwork->work;
1780
1781         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1782                 rwork->wq = wq;
1783                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1784                 return true;
1785         }
1786
1787         return false;
1788 }
1789 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1790
1791 /**
1792  * worker_enter_idle - enter idle state
1793  * @worker: worker which is entering idle state
1794  *
1795  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1796  * necessary.
1797  *
1798  * LOCKING:
1799  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1800  */
1801 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1802 {
1803         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1804
1805         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1806             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1807                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1808                 return;
1809
1810         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1811         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1812         pool->nr_idle++;
1813         worker->last_active = jiffies;
1814
1815         /* idle_list is LIFO */
1816         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1817
1818         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1819                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1820
1821         /* Sanity check nr_running. */
1822         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1823 }
1824
1825 /**
1826  * worker_leave_idle - leave idle state
1827  * @worker: worker which is leaving idle state
1828  *
1829  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1830  *
1831  * LOCKING:
1832  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1833  */
1834 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1835 {
1836         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1837
1838         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1839                 return;
1840         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1841         pool->nr_idle--;
1842         list_del_init(&worker->entry);
1843 }
1844
1845 static struct worker *alloc_worker(int node)
1846 {
1847         struct worker *worker;
1848
1849         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1850         if (worker) {
1851                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1852                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1853                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1854                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1855                 worker->flags = WORKER_PREP;
1856         }
1857         return worker;
1858 }
1859
1860 /**
1861  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1862  * @worker: worker to be attached
1863  * @pool: the target pool
1864  *
1865  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1866  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1867  * cpu-[un]hotplugs.
1868  */
1869 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1870                                    struct worker_pool *pool)
1871 {
1872         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1873
1874         /*
1875          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1876          * stable across this function.  See the comments above the flag
1877          * definition for details.
1878          */
1879         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1880                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1881         else
1882                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
1883
1884         if (worker->rescue_wq)
1885                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1886
1887         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1888         worker->pool = pool;
1889
1890         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1891 }
1892
1893 /**
1894  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1895  * @worker: worker which is attached to its pool
1896  *
1897  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1898  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1899  * other reference to the pool.
1900  */
1901 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1902 {
1903         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1904         struct completion *detach_completion = NULL;
1905
1906         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1907
1908         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
1909         list_del(&worker->node);
1910         worker->pool = NULL;
1911
1912         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
1913                 detach_completion = pool->detach_completion;
1914         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1915
1916         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1917         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1918
1919         if (detach_completion)
1920                 complete(detach_completion);
1921 }
1922
1923 /**
1924  * create_worker - create a new workqueue worker
1925  * @pool: pool the new worker will belong to
1926  *
1927  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1928  *
1929  * CONTEXT:
1930  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1931  *
1932  * Return:
1933  * Pointer to the newly created worker.
1934  */
1935 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1936 {
1937         struct worker *worker;
1938         int id;
1939         char id_buf[16];
1940
1941         /* ID is needed to determine kthread name */
1942         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
1943         if (id < 0) {
1944                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
1945                             ERR_PTR(id));
1946                 return NULL;
1947         }
1948
1949         worker = alloc_worker(pool->node);
1950         if (!worker) {
1951                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
1952                 goto fail;
1953         }
1954
1955         worker->id = id;
1956
1957         if (pool->cpu >= 0)
1958                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1959                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1960         else
1961                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1962
1963         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1964                                               "kworker/%s", id_buf);
1965         if (IS_ERR(worker->task)) {
1966                 if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
1967                         pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
1968                                id_buf);
1969                 } else {
1970                         pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
1971                                     worker->task);
1972                 }
1973                 goto fail;
1974         }
1975
1976         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1977         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1978
1979         /* successful, attach the worker to the pool */
1980         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1981
1982         /* start the newly created worker */
1983         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1984         worker->pool->nr_workers++;
1985         worker_enter_idle(worker);
1986         wake_up_process(worker->task);
1987         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1988
1989         return worker;
1990
1991 fail:
1992         ida_free(&pool->worker_ida, id);
1993         kfree(worker);
1994         return NULL;
1995 }
1996
1997 static void unbind_worker(struct worker *worker)
1998 {
1999         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2000
2001         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2002         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2003                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2004         else
2005                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2006 }
2007
2008 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2009 {
2010         struct worker *worker, *tmp;
2011
2012         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2013                 list_del_init(&worker->entry);
2014                 unbind_worker(worker);
2015                 /*
2016                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2017                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2018                  * wouldn't have gotten here.
2019                  *
2020                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2021                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2022                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2023                  * outside of pool->lock.
2024                  */
2025                 wake_up_process(worker->task);
2026         }
2027 }
2028
2029 /**
2030  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2031  * @worker: worker to be destroyed
2032  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2033  *
2034  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2035  * should be idle.
2036  *
2037  * CONTEXT:
2038  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2039  */
2040 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2041 {
2042         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2043
2044         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2045         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2046
2047         /* sanity check frenzy */
2048         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2049             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2050             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2051                 return;
2052
2053         pool->nr_workers--;
2054         pool->nr_idle--;
2055
2056         worker->flags |= WORKER_DIE;
2057
2058         list_move(&worker->entry, list);
2059         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2060 }
2061
2062 /**
2063  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2064  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2065  *
2066  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2067  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2068  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2069  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2070  * it expire and re-evaluate things from there.
2071  */
2072 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2073 {
2074         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2075         bool do_cull = false;
2076
2077         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2078                 return;
2079
2080         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2081
2082         if (too_many_workers(pool)) {
2083                 struct worker *worker;
2084                 unsigned long expires;
2085
2086                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2087                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2088                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2089                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2090
2091                 if (!do_cull)
2092                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2093         }
2094         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2095
2096         if (do_cull)
2097                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2098 }
2099
2100 /**
2101  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2102  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2103  *
2104  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2105  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2106  *
2107  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2108  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2109  * context, hence the split between timer callback and work item.
2110  */
2111 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2112 {
2113         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2114         struct list_head cull_list;
2115
2116         INIT_LIST_HEAD(&cull_list);
2117         /*
2118          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2119          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2120          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2121          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2122          */
2123         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2124         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2125
2126         while (too_many_workers(pool)) {
2127                 struct worker *worker;
2128                 unsigned long expires;
2129
2130                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2131                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2132
2133                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2134                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2135                         break;
2136                 }
2137
2138                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2139         }
2140
2141         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2142         wake_dying_workers(&cull_list);
2143         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2144 }
2145
2146 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2147 {
2148         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2149         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2150
2151         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2152
2153         if (!wq->rescuer)
2154                 return;
2155
2156         /* mayday mayday mayday */
2157         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2158                 /*
2159                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2160                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2161                  * rescuer is done with it.
2162                  */
2163                 get_pwq(pwq);
2164                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2165                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2166         }
2167 }
2168
2169 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2170 {
2171         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2172         struct work_struct *work;
2173
2174         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2175         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2176
2177         if (need_to_create_worker(pool)) {
2178                 /*
2179                  * We've been trying to create a new worker but
2180                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2181                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2182                  * rescuers.
2183                  */
2184                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2185                         send_mayday(work);
2186         }
2187
2188         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2189         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2190
2191         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2192 }
2193
2194 /**
2195  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2196  * @pool: pool to create a new worker for
2197  *
2198  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2199  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2200  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2201  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2202  * possible allocation deadlock.
2203  *
2204  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2205  * may_start_working() %true.
2206  *
2207  * LOCKING:
2208  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2209  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2210  * manager.
2211  */
2212 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2213 __releases(&pool->lock)
2214 __acquires(&pool->lock)
2215 {
2216 restart:
2217         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2218
2219         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2220         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2221
2222         while (true) {
2223                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2224                         break;
2225
2226                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2227
2228                 if (!need_to_create_worker(pool))
2229                         break;
2230         }
2231
2232         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2233         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2234         /*
2235          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2236          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2237          * already become busy.
2238          */
2239         if (need_to_create_worker(pool))
2240                 goto restart;
2241 }
2242
2243 /**
2244  * manage_workers - manage worker pool
2245  * @worker: self
2246  *
2247  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2248  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2249  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2250  *
2251  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2252  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2253  * and may_start_working() is true.
2254  *
2255  * CONTEXT:
2256  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2257  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2258  *
2259  * Return:
2260  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2261  * start processing works, %true if management function was performed and
2262  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2263  * no longer be true.
2264  */
2265 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2266 {
2267         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2268
2269         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2270                 return false;
2271
2272         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2273         pool->manager = worker;
2274
2275         maybe_create_worker(pool);
2276
2277         pool->manager = NULL;
2278         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2279         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2280         return true;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * process_one_work - process single work
2285  * @worker: self
2286  * @work: work to process
2287  *
2288  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2289  * process a single work including synchronization against and
2290  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2291  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2292  * call this function to process a work.
2293  *
2294  * CONTEXT:
2295  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2296  */
2297 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2298 __releases(&pool->lock)
2299 __acquires(&pool->lock)
2300 {
2301         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2302         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2303         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2304         unsigned long work_data;
2305         struct worker *collision;
2306 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2307         /*
2308          * It is permissible to free the struct work_struct from
2309          * inside the function that is called from it, this we need to
2310          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2311          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2312          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2313          */
2314         struct lockdep_map lockdep_map;
2315
2316         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2317 #endif
2318         /* ensure we're on the correct CPU */
2319         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2320                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2321
2322         /*
2323          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2324          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2325          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2326          * currently executing one.
2327          */
2328         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2329         if (unlikely(collision)) {
2330                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2331                 return;
2332         }
2333
2334         /* claim and dequeue */
2335         debug_work_deactivate(work);
2336         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2337         worker->current_work = work;
2338         worker->current_func = work->func;
2339         worker->current_pwq = pwq;
2340         work_data = *work_data_bits(work);
2341         worker->current_color = get_work_color(work_data);
2342
2343         /*
2344          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2345          * overridden through set_worker_desc().
2346          */
2347         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2348
2349         list_del_init(&work->entry);
2350
2351         /*
2352          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2353          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2354          * of concurrency management and the next code block will chain
2355          * execution of the pending work items.
2356          */
2357         if (unlikely(cpu_intensive))
2358                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2359
2360         /*
2361          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2362          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2363          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2364          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2365          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2366          */
2367         if (need_more_worker(pool))
2368                 wake_up_worker(pool);
2369
2370         /*
2371          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2372          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2373          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2374          * disabled.
2375          */
2376         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2377
2378         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2379
2380         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2381         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2382         /*
2383          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2384          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2385          *
2386          * However, that would result in:
2387          *
2388          *   A(W1)
2389          *   WFC(C)
2390          *              A(W1)
2391          *              C(C)
2392          *
2393          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2394          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2395          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2396          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2397          * these locks.
2398          *
2399          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2400          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2401          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2402          */
2403         lockdep_invariant_state(true);
2404         trace_workqueue_execute_start(work);
2405         worker->current_func(work);
2406         /*
2407          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2408          * point will only record its address.
2409          */
2410         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2411         lock_map_release(&lockdep_map);
2412         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2413
2414         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2415                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2416                        "     last function: %ps\n",
2417                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2418                        worker->current_func);
2419                 debug_show_held_locks(current);
2420                 dump_stack();
2421         }
2422
2423         /*
2424          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2425          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2426          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2427          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2428          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2429          * the same condition doesn't freeze RCU.
2430          */
2431         cond_resched();
2432
2433         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2434
2435         /* clear cpu intensive status */
2436         if (unlikely(cpu_intensive))
2437                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2438
2439         /* tag the worker for identification in schedule() */
2440         worker->last_func = worker->current_func;
2441
2442         /* we're done with it, release */
2443         hash_del(&worker->hentry);
2444         worker->current_work = NULL;
2445         worker->current_func = NULL;
2446         worker->current_pwq = NULL;
2447         worker->current_color = INT_MAX;
2448         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2449 }
2450
2451 /**
2452  * process_scheduled_works - process scheduled works
2453  * @worker: self
2454  *
2455  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2456  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2457  * fetches a work from the top and executes it.
2458  *
2459  * CONTEXT:
2460  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2461  * multiple times.
2462  */
2463 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2464 {
2465         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2466                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2467                                                 struct work_struct, entry);
2468                 process_one_work(worker, work);
2469         }
2470 }
2471
2472 static void set_pf_worker(bool val)
2473 {
2474         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2475         if (val)
2476                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2477         else
2478                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2479         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2480 }
2481
2482 /**
2483  * worker_thread - the worker thread function
2484  * @__worker: self
2485  *
2486  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2487  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2488  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2489  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2490  * will be explained in rescuer_thread().
2491  *
2492  * Return: 0
2493  */
2494 static int worker_thread(void *__worker)
2495 {
2496         struct worker *worker = __worker;
2497         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2498
2499         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2500         set_pf_worker(true);
2501 woke_up:
2502         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2503
2504         /* am I supposed to die? */
2505         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2506                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2507                 set_pf_worker(false);
2508
2509                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2510                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
2511                 worker_detach_from_pool(worker);
2512                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2513                 kfree(worker);
2514                 return 0;
2515         }
2516
2517         worker_leave_idle(worker);
2518 recheck:
2519         /* no more worker necessary? */
2520         if (!need_more_worker(pool))
2521                 goto sleep;
2522
2523         /* do we need to manage? */
2524         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2525                 goto recheck;
2526
2527         /*
2528          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2529          * preparing to process a work or actually processing it.
2530          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2531          */
2532         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2533
2534         /*
2535          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2536          * worker or that someone else has already assumed the manager
2537          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2538          * management if applicable and concurrency management is restored
2539          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2540          */
2541         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2542
2543         do {
2544                 struct work_struct *work =
2545                         list_first_entry(&pool->worklist,
2546                                          struct work_struct, entry);
2547
2548                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2549
2550                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2551                         /* optimization path, not strictly necessary */
2552                         process_one_work(worker, work);
2553                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2554                                 process_scheduled_works(worker);
2555                 } else {
2556                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2557                         process_scheduled_works(worker);
2558                 }
2559         } while (keep_working(pool));
2560
2561         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2562 sleep:
2563         /*
2564          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2565          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2566          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2567          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2568          * event.
2569          */
2570         worker_enter_idle(worker);
2571         __set_current_state(TASK_IDLE);
2572         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2573         schedule();
2574         goto woke_up;
2575 }
2576
2577 /**
2578  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2579  * @__rescuer: self
2580  *
2581  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2582  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2583  *
2584  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2585  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2586  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2587  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2588  * the problem rescuer solves.
2589  *
2590  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2591  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2592  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2593  *
2594  * This should happen rarely.
2595  *
2596  * Return: 0
2597  */
2598 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2599 {
2600         struct worker *rescuer = __rescuer;
2601         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2602         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2603         bool should_stop;
2604
2605         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2606
2607         /*
2608          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2609          * doesn't participate in concurrency management.
2610          */
2611         set_pf_worker(true);
2612 repeat:
2613         set_current_state(TASK_IDLE);
2614
2615         /*
2616          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2617          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2618          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2619          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2620          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2621          * list is always empty on exit.
2622          */
2623         should_stop = kthread_should_stop();
2624
2625         /* see whether any pwq is asking for help */
2626         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2627
2628         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2629                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2630                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2631                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2632                 struct work_struct *work, *n;
2633                 bool first = true;
2634
2635                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2636                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2637
2638                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2639
2640                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2641
2642                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2643
2644                 /*
2645                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2646                  * process'em.
2647                  */
2648                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2649                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2650                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2651                                 if (first)
2652                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2653                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2654                         }
2655                         first = false;
2656                 }
2657
2658                 if (!list_empty(scheduled)) {
2659                         process_scheduled_works(rescuer);
2660
2661                         /*
2662                          * The above execution of rescued work items could
2663                          * have created more to rescue through
2664                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
2665                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2666                          * that such back-to-back work items, which may be
2667                          * being used to relieve memory pressure, don't
2668                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2669                          */
2670                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2671                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2672                                 /*
2673                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2674                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2675                                  */
2676                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2677                                         get_pwq(pwq);
2678                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2679                                 }
2680                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2681                         }
2682                 }
2683
2684                 /*
2685                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2686                  * go away while we're still attached to it.
2687                  */
2688                 put_pwq(pwq);
2689
2690                 /*
2691                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2692                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2693                  * and stalling the execution.
2694                  */
2695                 if (need_more_worker(pool))
2696                         wake_up_worker(pool);
2697
2698                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2699
2700                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2701
2702                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2703         }
2704
2705         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2706
2707         if (should_stop) {
2708                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2709                 set_pf_worker(false);
2710                 return 0;
2711         }
2712
2713         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2714         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2715         schedule();
2716         goto repeat;
2717 }
2718
2719 /**
2720  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2721  * @target_wq: workqueue being flushed
2722  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2723  *
2724  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2725  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2726  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2727  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2728  * a deadlock.
2729  */
2730 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2731                                    struct work_struct *target_work)
2732 {
2733         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2734         struct worker *worker;
2735
2736         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2737                 return;
2738
2739         worker = current_wq_worker();
2740
2741         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2742                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2743                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2744         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2745                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2746                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2747                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2748                   target_wq->name, target_func);
2749 }
2750
2751 struct wq_barrier {
2752         struct work_struct      work;
2753         struct completion       done;
2754         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2755 };
2756
2757 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2758 {
2759         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2760         complete(&barr->done);
2761 }
2762
2763 /**
2764  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2765  * @pwq: pwq to insert barrier into
2766  * @barr: wq_barrier to insert
2767  * @target: target work to attach @barr to
2768  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2769  *
2770  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2771  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2772  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2773  * cpu.
2774  *
2775  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2776  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2777  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2778  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2779  * after a work with LINKED flag set.
2780  *
2781  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2782  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2783  *
2784  * CONTEXT:
2785  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2786  */
2787 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2788                               struct wq_barrier *barr,
2789                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2790 {
2791         unsigned int work_flags = 0;
2792         unsigned int work_color;
2793         struct list_head *head;
2794
2795         /*
2796          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2797          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2798          * checks and call back into the fixup functions where we
2799          * might deadlock.
2800          */
2801         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2802         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2803
2804         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2805
2806         barr->task = current;
2807
2808         /* The barrier work item does not participate in pwq->nr_active. */
2809         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2810
2811         /*
2812          * If @target is currently being executed, schedule the
2813          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2814          */
2815         if (worker) {
2816                 head = worker->scheduled.next;
2817                 work_color = worker->current_color;
2818         } else {
2819                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2820
2821                 head = target->entry.next;
2822                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2823                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2824                 work_color = get_work_color(*bits);
2825                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2826         }
2827
2828         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
2829         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
2830
2831         debug_work_activate(&barr->work);
2832         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
2833 }
2834
2835 /**
2836  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2837  * @wq: workqueue being flushed
2838  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2839  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2840  *
2841  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2842  *
2843  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2844  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2845  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2846  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2847  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2848  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2849  *
2850  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2851  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2852  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2853  * is returned.
2854  *
2855  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2856  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2857  * advanced to @work_color.
2858  *
2859  * CONTEXT:
2860  * mutex_lock(wq->mutex).
2861  *
2862  * Return:
2863  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2864  * otherwise.
2865  */
2866 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2867                                       int flush_color, int work_color)
2868 {
2869         bool wait = false;
2870         struct pool_workqueue *pwq;
2871
2872         if (flush_color >= 0) {
2873                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2874                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2875         }
2876
2877         for_each_pwq(pwq, wq) {
2878                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2879
2880                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2881
2882                 if (flush_color >= 0) {
2883                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2884
2885                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2886                                 pwq->flush_color = flush_color;
2887                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2888                                 wait = true;
2889                         }
2890                 }
2891
2892                 if (work_color >= 0) {
2893                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2894                         pwq->work_color = work_color;
2895                 }
2896
2897                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2898         }
2899
2900         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2901                 complete(&wq->first_flusher->done);
2902
2903         return wait;
2904 }
2905
2906 /**
2907  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2908  * @wq: workqueue to flush
2909  *
2910  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2911  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2912  */
2913 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2914 {
2915         struct wq_flusher this_flusher = {
2916                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2917                 .flush_color = -1,
2918                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2919         };
2920         int next_color;
2921
2922         if (WARN_ON(!wq_online))
2923                 return;
2924
2925         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2926         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2927
2928         mutex_lock(&wq->mutex);
2929
2930         /*
2931          * Start-to-wait phase
2932          */
2933         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2934
2935         if (next_color != wq->flush_color) {
2936                 /*
2937                  * Color space is not full.  The current work_color
2938                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2939                  * by one.
2940                  */
2941                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2942                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2943                 wq->work_color = next_color;
2944
2945                 if (!wq->first_flusher) {
2946                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2947                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2948
2949                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2950
2951                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2952                                                        wq->work_color)) {
2953                                 /* nothing to flush, done */
2954                                 wq->flush_color = next_color;
2955                                 wq->first_flusher = NULL;
2956                                 goto out_unlock;
2957                         }
2958                 } else {
2959                         /* wait in queue */
2960                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2961                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2962                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2963                 }
2964         } else {
2965                 /*
2966                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2967                  * The next flush completion will assign us
2968                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2969                  */
2970                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2971         }
2972
2973         check_flush_dependency(wq, NULL);
2974
2975         mutex_unlock(&wq->mutex);
2976
2977         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2978
2979         /*
2980          * Wake-up-and-cascade phase
2981          *
2982          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2983          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2984          */
2985         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2986                 return;
2987
2988         mutex_lock(&wq->mutex);
2989
2990         /* we might have raced, check again with mutex held */
2991         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2992                 goto out_unlock;
2993
2994         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2995
2996         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2997         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2998
2999         while (true) {
3000                 struct wq_flusher *next, *tmp;
3001
3002                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
3003                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
3004                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
3005                                 break;
3006                         list_del_init(&next->list);
3007                         complete(&next->done);
3008                 }
3009
3010                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
3011                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
3012
3013                 /* this flush_color is finished, advance by one */
3014                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
3015
3016                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
3017                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
3018                         /*
3019                          * Assign the same color to all overflowed
3020                          * flushers, advance work_color and append to
3021                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
3022                          * phase for these overflowed flushers.
3023                          */
3024                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
3025                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
3026
3027                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
3028
3029                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
3030                                               &wq->flusher_queue);
3031                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3032                 }
3033
3034                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
3035                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
3036                         break;
3037                 }
3038
3039                 /*
3040                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
3041                  * the new first flusher and arm pwqs.
3042                  */
3043                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
3044                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
3045
3046                 list_del_init(&next->list);
3047                 wq->first_flusher = next;
3048
3049                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
3050                         break;
3051
3052                 /*
3053                  * Meh... this color is already done, clear first
3054                  * flusher and repeat cascading.
3055                  */
3056                 wq->first_flusher = NULL;
3057         }
3058
3059 out_unlock:
3060         mutex_unlock(&wq->mutex);
3061 }
3062 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
3063
3064 /**
3065  * drain_workqueue - drain a workqueue
3066  * @wq: workqueue to drain
3067  *
3068  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
3069  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
3070  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
3071  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
3072  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
3073  * takes too long.
3074  */
3075 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3076 {
3077         unsigned int flush_cnt = 0;
3078         struct pool_workqueue *pwq;
3079
3080         /*
3081          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
3082          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
3083          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
3084          */
3085         mutex_lock(&wq->mutex);
3086         if (!wq->nr_drainers++)
3087                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
3088         mutex_unlock(&wq->mutex);
3089 reflush:
3090         __flush_workqueue(wq);
3091
3092         mutex_lock(&wq->mutex);
3093
3094         for_each_pwq(pwq, wq) {
3095                 bool drained;
3096
3097                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3098                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
3099                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3100
3101                 if (drained)
3102                         continue;
3103
3104                 if (++flush_cnt == 10 ||
3105                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
3106                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
3107                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
3108
3109                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3110                 goto reflush;
3111         }
3112
3113         if (!--wq->nr_drainers)
3114                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
3115         mutex_unlock(&wq->mutex);
3116 }
3117 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
3118
3119 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
3120                              bool from_cancel)
3121 {
3122         struct worker *worker = NULL;
3123         struct worker_pool *pool;
3124         struct pool_workqueue *pwq;
3125
3126         might_sleep();
3127
3128         rcu_read_lock();
3129         pool = get_work_pool(work);
3130         if (!pool) {
3131                 rcu_read_unlock();
3132                 return false;
3133         }
3134
3135         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3136         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
3137         pwq = get_work_pwq(work);
3138         if (pwq) {
3139                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3140                         goto already_gone;
3141         } else {
3142                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3143                 if (!worker)
3144                         goto already_gone;
3145                 pwq = worker->current_pwq;
3146         }
3147
3148         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3149
3150         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3151         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3152
3153         /*
3154          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3155          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3156          *
3157          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3158          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3159          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3160          * forward progress.
3161          */
3162         if (!from_cancel &&
3163             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3164                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3165                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3166         }
3167         rcu_read_unlock();
3168         return true;
3169 already_gone:
3170         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3171         rcu_read_unlock();
3172         return false;
3173 }
3174
3175 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3176 {
3177         struct wq_barrier barr;
3178
3179         if (WARN_ON(!wq_online))
3180                 return false;
3181
3182         if (WARN_ON(!work->func))
3183                 return false;
3184
3185         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3186         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3187
3188         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3189                 wait_for_completion(&barr.done);
3190                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3191                 return true;
3192         } else {
3193                 return false;
3194         }
3195 }
3196
3197 /**
3198  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3199  * @work: the work to flush
3200  *
3201  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3202  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3203  *
3204  * Return:
3205  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3206  * %false if it was already idle.
3207  */
3208 bool flush_work(struct work_struct *work)
3209 {
3210         return __flush_work(work, false);
3211 }
3212 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3213
3214 struct cwt_wait {
3215         wait_queue_entry_t              wait;
3216         struct work_struct      *work;
3217 };
3218
3219 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3220 {
3221         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3222
3223         if (cwait->work != key)
3224                 return 0;
3225         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3226 }
3227
3228 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3229 {
3230         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3231         unsigned long flags;
3232         int ret;
3233
3234         do {
3235                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3236                 /*
3237                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3238                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3239                  * because we may get scheduled between @work's completion
3240                  * and the other canceling task resuming and clearing
3241                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3242                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3243                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3244                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3245                  * we're hogging the CPU.
3246                  *
3247                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3248                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3249                  * wake function which matches @work along with exclusive
3250                  * wait and wakeup.
3251                  */
3252                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3253                         struct cwt_wait cwait;
3254
3255                         init_wait(&cwait.wait);
3256                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3257                         cwait.work = work;
3258
3259                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3260                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3261                         if (work_is_canceling(work))
3262                                 schedule();
3263                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3264                 }
3265         } while (unlikely(ret < 0));
3266
3267         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3268         mark_work_canceling(work);
3269         local_irq_restore(flags);
3270
3271         /*
3272          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3273          * isn't executing.
3274          */
3275         if (wq_online)
3276                 __flush_work(work, true);
3277
3278         clear_work_data(work);
3279
3280         /*
3281          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3282          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3283          * visible there.
3284          */
3285         smp_mb();
3286         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3287                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3288
3289         return ret;
3290 }
3291
3292 /**
3293  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3294  * @work: the work to cancel
3295  *
3296  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3297  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3298  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3299  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3300  *
3301  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3302  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3303  *
3304  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3305  * queued can't be destroyed before this function returns.
3306  *
3307  * Return:
3308  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3309  */
3310 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3311 {
3312         return __cancel_work_timer(work, false);
3313 }
3314 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3315
3316 /**
3317  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3318  * @dwork: the delayed work to flush
3319  *
3320  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3321  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3322  * considers the last queueing instance of @dwork.
3323  *
3324  * Return:
3325  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3326  * %false if it was already idle.
3327  */
3328 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3329 {
3330         local_irq_disable();
3331         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3332                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3333         local_irq_enable();
3334         return flush_work(&dwork->work);
3335 }
3336 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3337
3338 /**
3339  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3340  * @rwork: the rcu work to flush
3341  *
3342  * Return:
3343  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3344  * %false if it was already idle.
3345  */
3346 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3347 {
3348         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3349                 rcu_barrier();
3350                 flush_work(&rwork->work);
3351                 return true;
3352         } else {
3353                 return flush_work(&rwork->work);
3354         }
3355 }
3356 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3357
3358 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3359 {
3360         unsigned long flags;
3361         int ret;
3362
3363         do {
3364                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3365         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3366
3367         if (unlikely(ret < 0))
3368                 return false;
3369
3370         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3371         local_irq_restore(flags);
3372         return ret;
3373 }
3374
3375 /*
3376  * See cancel_delayed_work()
3377  */
3378 bool cancel_work(struct work_struct *work)
3379 {
3380         return __cancel_work(work, false);
3381 }
3382 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
3383
3384 /**
3385  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3386  * @dwork: delayed_work to cancel
3387  *
3388  * Kill off a pending delayed_work.
3389  *
3390  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3391  * pending.
3392  *
3393  * Note:
3394  * The work callback function may still be running on return, unless
3395  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3396  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3397  *
3398  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3399  */
3400 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3401 {
3402         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3403 }
3404 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3405
3406 /**
3407  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3408  * @dwork: the delayed work cancel
3409  *
3410  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3411  *
3412  * Return:
3413  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3414  */
3415 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3416 {
3417         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3418 }
3419 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3420
3421 /**
3422  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3423  * @func: the function to call
3424  *
3425  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3426  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3427  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3428  *
3429  * Return:
3430  * 0 on success, -errno on failure.
3431  */
3432 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3433 {
3434         int cpu;
3435         struct work_struct __percpu *works;
3436
3437         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3438         if (!works)
3439                 return -ENOMEM;
3440
3441         cpus_read_lock();
3442
3443         for_each_online_cpu(cpu) {
3444                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3445
3446                 INIT_WORK(work, func);
3447                 schedule_work_on(cpu, work);
3448         }
3449
3450         for_each_online_cpu(cpu)
3451                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3452
3453         cpus_read_unlock();
3454         free_percpu(works);
3455         return 0;
3456 }
3457
3458 /**
3459  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3460  * @fn:         the function to execute
3461  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3462  *              be available when the work executes)
3463  *
3464  * Executes the function immediately if process context is available,
3465  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3466  *
3467  * Return:      0 - function was executed
3468  *              1 - function was scheduled for execution
3469  */
3470 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3471 {
3472         if (!in_interrupt()) {
3473                 fn(&ew->work);
3474                 return 0;
3475         }
3476
3477         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3478         schedule_work(&ew->work);
3479
3480         return 1;
3481 }
3482 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3483
3484 /**
3485  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3486  * @attrs: workqueue_attrs to free
3487  *
3488  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3489  */
3490 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3491 {
3492         if (attrs) {
3493                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3494                 kfree(attrs);
3495         }
3496 }
3497
3498 /**
3499  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3500  *
3501  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3502  * return it.
3503  *
3504  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3505  */
3506 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3507 {
3508         struct workqueue_attrs *attrs;
3509
3510         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3511         if (!attrs)
3512                 goto fail;
3513         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3514                 goto fail;
3515
3516         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3517         return attrs;
3518 fail:
3519         free_workqueue_attrs(attrs);
3520         return NULL;
3521 }
3522
3523 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3524                                  const struct workqueue_attrs *from)
3525 {
3526         to->nice = from->nice;
3527         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3528         /*
3529          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3530          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3531          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3532          */
3533         to->no_numa = from->no_numa;
3534 }
3535
3536 /* hash value of the content of @attr */
3537 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3538 {
3539         u32 hash = 0;
3540
3541         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3542         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3543                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3544         return hash;
3545 }
3546
3547 /* content equality test */
3548 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3549                           const struct workqueue_attrs *b)
3550 {
3551         if (a->nice != b->nice)
3552                 return false;
3553         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3554                 return false;
3555         return true;
3556 }
3557
3558 /**
3559  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3560  * @pool: worker_pool to initialize
3561  *
3562  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3563  *
3564  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3565  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3566  * on @pool safely to release it.
3567  */
3568 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3569 {
3570         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3571         pool->id = -1;
3572         pool->cpu = -1;
3573         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3574         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3575         pool->watchdog_ts = jiffies;
3576         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3577         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3578         hash_init(pool->busy_hash);
3579
3580         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3581         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
3582
3583         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3584
3585         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3586         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
3587
3588         ida_init(&pool->worker_ida);
3589         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3590         pool->refcnt = 1;
3591
3592         /* shouldn't fail above this point */
3593         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3594         if (!pool->attrs)
3595                 return -ENOMEM;
3596         return 0;
3597 }
3598
3599 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3600 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3601 {
3602         char *lock_name;
3603
3604         lockdep_register_key(&wq->key);
3605         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3606         if (!lock_name)
3607                 lock_name = wq->name;
3608
3609         wq->lock_name = lock_name;
3610         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3611 }
3612
3613 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3614 {
3615         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3616 }
3617
3618 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3619 {
3620         if (wq->lock_name != wq->name)
3621                 kfree(wq->lock_name);
3622 }
3623 #else
3624 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3625 {
3626 }
3627
3628 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3629 {
3630 }
3631
3632 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3633 {
3634 }
3635 #endif
3636
3637 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3638 {
3639         struct workqueue_struct *wq =
3640                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3641
3642         wq_free_lockdep(wq);
3643
3644         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3645                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3646         else
3647                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3648
3649         kfree(wq);
3650 }
3651
3652 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3653 {
3654         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3655
3656         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3657         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3658         kfree(pool);
3659 }
3660
3661 /**
3662  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3663  * @pool: worker_pool to put
3664  *
3665  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3666  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3667  * and this function should be able to release pools which went through,
3668  * successfully or not, init_worker_pool().
3669  *
3670  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3671  */
3672 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3673 {
3674         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3675         struct list_head cull_list;
3676         struct worker *worker;
3677
3678         INIT_LIST_HEAD(&cull_list);
3679
3680         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3681
3682         if (--pool->refcnt)
3683                 return;
3684
3685         /* sanity checks */
3686         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3687             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3688                 return;
3689
3690         /* release id and unhash */
3691         if (pool->id >= 0)
3692                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3693         hash_del(&pool->hash_node);
3694
3695         /*
3696          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3697          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3698          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3699          *
3700          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
3701          * only get here with
3702          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
3703          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
3704          * become the manager. However a worker could have taken the role of
3705          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
3706          * drops pool->lock
3707          */
3708         while (true) {
3709                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
3710                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
3711                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3712
3713                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3714                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3715                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
3716                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3717                         break;
3718                 }
3719                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3720                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3721         }
3722
3723         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3724                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
3725         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3726         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3727
3728         wake_dying_workers(&cull_list);
3729
3730         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
3731                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3732         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3733
3734         if (pool->detach_completion)
3735                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3736
3737         /* shut down the timers */
3738         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3739         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
3740         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3741
3742         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3743         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3744 }
3745
3746 /**
3747  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3748  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3749  *
3750  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3751  * reference count and return it.  If there already is a matching
3752  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3753  * create a new one.
3754  *
3755  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3756  *
3757  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3758  * On failure, %NULL.
3759  */
3760 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3761 {
3762         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3763         struct worker_pool *pool;
3764         int node;
3765         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3766
3767         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3768
3769         /* do we already have a matching pool? */
3770         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3771                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3772                         pool->refcnt++;
3773                         return pool;
3774                 }
3775         }
3776
3777         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3778         if (wq_numa_enabled) {
3779                 for_each_node(node) {
3780                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3781                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3782                                 target_node = node;
3783                                 break;
3784                         }
3785                 }
3786         }
3787
3788         /* nope, create a new one */
3789         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3790         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3791                 goto fail;
3792
3793         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3794         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3795         pool->node = target_node;
3796
3797         /*
3798          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3799          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3800          */
3801         pool->attrs->no_numa = false;
3802
3803         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3804                 goto fail;
3805
3806         /* create and start the initial worker */
3807         if (wq_online && !create_worker(pool))
3808                 goto fail;
3809
3810         /* install */
3811         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3812
3813         return pool;
3814 fail:
3815         if (pool)
3816                 put_unbound_pool(pool);
3817         return NULL;
3818 }
3819
3820 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3821 {
3822         kmem_cache_free(pwq_cache,
3823                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3824 }
3825
3826 /*
3827  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3828  * and needs to be destroyed.
3829  */
3830 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3831 {
3832         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3833                                                   unbound_release_work);
3834         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3835         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3836         bool is_last = false;
3837
3838         /*
3839          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3840          * @wq, and @wq is invalid to access.
3841          */
3842         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
3843                 if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3844                         return;
3845
3846                 mutex_lock(&wq->mutex);
3847                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3848                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3849                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3850         }
3851
3852         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3853         put_unbound_pool(pool);
3854         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3855
3856         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3857
3858         /*
3859          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3860          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3861          */
3862         if (is_last) {
3863                 wq_unregister_lockdep(wq);
3864                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3865         }
3866 }
3867
3868 /**
3869  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3870  * @pwq: target pool_workqueue
3871  *
3872  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3873  * workqueue's saved_max_active and activate inactive work items
3874  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3875  */
3876 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3877 {
3878         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3879         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3880         unsigned long flags;
3881
3882         /* for @wq->saved_max_active */
3883         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3884
3885         /* fast exit for non-freezable wqs */
3886         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3887                 return;
3888
3889         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3890         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3891
3892         /*
3893          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3894          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3895          * is updated and visible.
3896          */
3897         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3898                 bool kick = false;
3899
3900                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3901
3902                 while (!list_empty(&pwq->inactive_works) &&
3903                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3904                         pwq_activate_first_inactive(pwq);
3905                         kick = true;
3906                 }
3907
3908                 /*
3909                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3910                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3911                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3912                  * let's kick iff work items were activated.
3913                  */
3914                 if (kick)
3915                         wake_up_worker(pwq->pool);
3916         } else {
3917                 pwq->max_active = 0;
3918         }
3919
3920         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3921 }
3922
3923 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
3924 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3925                      struct worker_pool *pool)
3926 {
3927         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3928
3929         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3930
3931         pwq->pool = pool;
3932         pwq->wq = wq;
3933         pwq->flush_color = -1;
3934         pwq->refcnt = 1;
3935         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
3936         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3937         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3938         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3939 }
3940
3941 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3942 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3943 {
3944         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3945
3946         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3947
3948         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3949         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3950                 return;
3951
3952         /* set the matching work_color */
3953         pwq->work_color = wq->work_color;
3954
3955         /* sync max_active to the current setting */
3956         pwq_adjust_max_active(pwq);
3957
3958         /* link in @pwq */
3959         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3960 }
3961
3962 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3963 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3964                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3965 {
3966         struct worker_pool *pool;
3967         struct pool_workqueue *pwq;
3968
3969         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3970
3971         pool = get_unbound_pool(attrs);
3972         if (!pool)
3973                 return NULL;
3974
3975         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3976         if (!pwq) {
3977                 put_unbound_pool(pool);
3978                 return NULL;
3979         }
3980
3981         init_pwq(pwq, wq, pool);
3982         return pwq;
3983 }
3984
3985 /**
3986  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3987  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3988  * @node: the target NUMA node
3989  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3990  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3991  *
3992  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3993  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3994  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3995  *
3996  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3997  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3998  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3999  * @attrs->cpumask.
4000  *
4001  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
4002  * stable.
4003  *
4004  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
4005  * %false if equal.
4006  */
4007 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
4008                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
4009 {
4010         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
4011                 goto use_dfl;
4012
4013         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
4014         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
4015         if (cpu_going_down >= 0)
4016                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
4017
4018         if (cpumask_empty(cpumask))
4019                 goto use_dfl;
4020
4021         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
4022         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
4023
4024         if (cpumask_empty(cpumask)) {
4025                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
4026                                 "possible intersect\n");
4027                 return false;
4028         }
4029
4030         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
4031
4032 use_dfl:
4033         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
4034         return false;
4035 }
4036
4037 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
4038 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
4039                                                    int node,
4040                                                    struct pool_workqueue *pwq)
4041 {
4042         struct pool_workqueue *old_pwq;
4043
4044         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4045         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4046
4047         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
4048         link_pwq(pwq);
4049
4050         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4051         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
4052         return old_pwq;
4053 }
4054
4055 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
4056 struct apply_wqattrs_ctx {
4057         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
4058         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
4059         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
4060         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
4061         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
4062 };
4063
4064 /* free the resources after success or abort */
4065 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4066 {
4067         if (ctx) {
4068                 int node;
4069
4070                 for_each_node(node)
4071                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
4072                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
4073
4074                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
4075
4076                 kfree(ctx);
4077         }
4078 }
4079
4080 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
4081 static struct apply_wqattrs_ctx *
4082 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
4083                       const struct workqueue_attrs *attrs,
4084                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
4085 {
4086         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4087         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
4088         int node;
4089
4090         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4091
4092         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
4093
4094         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4095         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4096         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
4097                 goto out_free;
4098
4099         /*
4100          * Calculate the attrs of the default pwq with unbound_cpumask
4101          * which is wq_unbound_cpumask or to set to wq_unbound_cpumask.
4102          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
4103          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
4104          */
4105         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4106         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4107         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
4108                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4109
4110         /*
4111          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
4112          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
4113          * pools.
4114          */
4115         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
4116
4117         /*
4118          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
4119          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
4120          * it even if we don't use it immediately.
4121          */
4122         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
4123         if (!ctx->dfl_pwq)
4124                 goto out_free;
4125
4126         for_each_node(node) {
4127                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
4128                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
4129                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
4130                                 goto out_free;
4131                 } else {
4132                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
4133                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
4134                 }
4135         }
4136
4137         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
4138         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4139         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4140         ctx->attrs = new_attrs;
4141
4142         ctx->wq = wq;
4143         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
4144         return ctx;
4145
4146 out_free:
4147         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
4148         free_workqueue_attrs(new_attrs);
4149         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4150         return NULL;
4151 }
4152
4153 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
4154 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4155 {
4156         int node;
4157
4158         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
4159         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
4160
4161         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
4162
4163         /* save the previous pwq and install the new one */
4164         for_each_node(node)
4165                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4166                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4167
4168         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4169         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4170         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4171
4172         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4173 }
4174
4175 static void apply_wqattrs_lock(void)
4176 {
4177         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4178         cpus_read_lock();
4179         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4180 }
4181
4182 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4183 {
4184         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4185         cpus_read_unlock();
4186 }
4187
4188 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4189                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4190 {
4191         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4192
4193         /* only unbound workqueues can change attributes */
4194         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4195                 return -EINVAL;
4196
4197         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4198         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4199                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4200                         return -EINVAL;
4201
4202                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4203         }
4204
4205         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
4206         if (!ctx)
4207                 return -ENOMEM;
4208
4209         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4210         apply_wqattrs_commit(ctx);
4211         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4212
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 /**
4217  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4218  * @wq: the target workqueue
4219  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4220  *
4221  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4222  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4223  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4224  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4225  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4226  * back-to-back will stay on its current pwq.
4227  *
4228  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4229  *
4230  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
4231  *
4232  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4233  */
4234 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4235                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4236 {
4237         int ret;
4238
4239         lockdep_assert_cpus_held();
4240
4241         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4242         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4243         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4244
4245         return ret;
4246 }
4247
4248 /**
4249  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4250  * @wq: the target workqueue
4251  * @cpu: the CPU coming up or going down
4252  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4253  *
4254  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4255  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4256  * @wq accordingly.
4257  *
4258  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4259  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4260  * correct.
4261  *
4262  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4263  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4264  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4265  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4266  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4267  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4268  * CPU_DOWN_PREPARE.
4269  */
4270 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4271                                    bool online)
4272 {
4273         int node = cpu_to_node(cpu);
4274         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4275         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4276         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4277         cpumask_t *cpumask;
4278
4279         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4280
4281         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4282             wq->unbound_attrs->no_numa)
4283                 return;
4284
4285         /*
4286          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4287          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4288          * CPU hotplug exclusion.
4289          */
4290         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4291         cpumask = target_attrs->cpumask;
4292
4293         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4294         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4295
4296         /*
4297          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4298          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4299          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4300          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4301          */
4302         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4303                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4304                         return;
4305         } else {
4306                 goto use_dfl_pwq;
4307         }
4308
4309         /* create a new pwq */
4310         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4311         if (!pwq) {
4312                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4313                         wq->name);
4314                 goto use_dfl_pwq;
4315         }
4316
4317         /* Install the new pwq. */
4318         mutex_lock(&wq->mutex);
4319         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4320         goto out_unlock;
4321
4322 use_dfl_pwq:
4323         mutex_lock(&wq->mutex);
4324         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4325         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4326         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4327         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4328 out_unlock:
4329         mutex_unlock(&wq->mutex);
4330         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4331 }
4332
4333 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4334 {
4335         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4336         int cpu, ret;
4337
4338         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4339                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4340                 if (!wq->cpu_pwqs)
4341                         return -ENOMEM;
4342
4343                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4344                         struct pool_workqueue *pwq =
4345                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4346                         struct worker_pool *cpu_pools =
4347                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4348
4349                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4350
4351                         mutex_lock(&wq->mutex);
4352                         link_pwq(pwq);
4353                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4354                 }
4355                 return 0;
4356         }
4357
4358         cpus_read_lock();
4359         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4360                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4361                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4362                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4363                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4364                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4365         } else {
4366                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4367         }
4368         cpus_read_unlock();
4369
4370         return ret;
4371 }
4372
4373 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4374                                const char *name)
4375 {
4376         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4377
4378         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4379                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4380                         max_active, name, 1, lim);
4381
4382         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4387  * to guarantee forward progress.
4388  */
4389 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4390 {
4391         struct worker *rescuer;
4392         int ret;
4393
4394         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4395                 return 0;
4396
4397         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4398         if (!rescuer) {
4399                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
4400                        wq->name);
4401                 return -ENOMEM;
4402         }
4403
4404         rescuer->rescue_wq = wq;
4405         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4406         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4407                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4408                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
4409                        wq->name, ERR_PTR(ret));
4410                 kfree(rescuer);
4411                 return ret;
4412         }
4413
4414         wq->rescuer = rescuer;
4415         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4416         wake_up_process(rescuer->task);
4417
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 __printf(1, 4)
4422 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4423                                          unsigned int flags,
4424                                          int max_active, ...)
4425 {
4426         size_t tbl_size = 0;
4427         va_list args;
4428         struct workqueue_struct *wq;
4429         struct pool_workqueue *pwq;
4430
4431         /*
4432          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4433          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4434          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4435          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4436          * on NUMA.
4437          */
4438         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4439                 flags |= __WQ_ORDERED;
4440
4441         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4442         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4443                 flags |= WQ_UNBOUND;
4444
4445         /* allocate wq and format name */
4446         if (flags & WQ_UNBOUND)
4447                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4448
4449         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4450         if (!wq)
4451                 return NULL;
4452
4453         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4454                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4455                 if (!wq->unbound_attrs)
4456                         goto err_free_wq;
4457         }
4458
4459         va_start(args, max_active);
4460         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4461         va_end(args);
4462
4463         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4464         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4465
4466         /* init wq */
4467         wq->flags = flags;
4468         wq->saved_max_active = max_active;
4469         mutex_init(&wq->mutex);
4470         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4471         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4472         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4473         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4474         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4475
4476         wq_init_lockdep(wq);
4477         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4478
4479         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4480                 goto err_unreg_lockdep;
4481
4482         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4483                 goto err_destroy;
4484
4485         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4486                 goto err_destroy;
4487
4488         /*
4489          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4490          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4491          * list.
4492          */
4493         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4494
4495         mutex_lock(&wq->mutex);
4496         for_each_pwq(pwq, wq)
4497                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4498         mutex_unlock(&wq->mutex);
4499
4500         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4501
4502         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4503
4504         return wq;
4505
4506 err_unreg_lockdep:
4507         wq_unregister_lockdep(wq);
4508         wq_free_lockdep(wq);
4509 err_free_wq:
4510         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4511         kfree(wq);
4512         return NULL;
4513 err_destroy:
4514         destroy_workqueue(wq);
4515         return NULL;
4516 }
4517 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4518
4519 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4520 {
4521         int i;
4522
4523         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4524                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4525                         return true;
4526
4527         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4528                 return true;
4529         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works))
4530                 return true;
4531
4532         return false;
4533 }
4534
4535 /**
4536  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4537  * @wq: target workqueue
4538  *
4539  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4540  */
4541 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4542 {
4543         struct pool_workqueue *pwq;
4544         int node;
4545
4546         /*
4547          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4548          * lead to sysfs name conflicts.
4549          */
4550         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4551
4552         /* mark the workqueue destruction is in progress */
4553         mutex_lock(&wq->mutex);
4554         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
4555         mutex_unlock(&wq->mutex);
4556
4557         /* drain it before proceeding with destruction */
4558         drain_workqueue(wq);
4559
4560         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4561         if (wq->rescuer) {
4562                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4563
4564                 /* this prevents new queueing */
4565                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4566                 wq->rescuer = NULL;
4567                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4568
4569                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4570                 kthread_stop(rescuer->task);
4571                 kfree(rescuer);
4572         }
4573
4574         /*
4575          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4576          * in-flight operations which may do put_pwq().
4577          */
4578         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4579         mutex_lock(&wq->mutex);
4580         for_each_pwq(pwq, wq) {
4581                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4582                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4583                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4584                                 __func__, wq->name);
4585                         show_pwq(pwq);
4586                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4587                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4588                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4589                         show_one_workqueue(wq);
4590                         return;
4591                 }
4592                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4593         }
4594         mutex_unlock(&wq->mutex);
4595
4596         /*
4597          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4598          * flushing is complete in case freeze races us.
4599          */
4600         list_del_rcu(&wq->list);
4601         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4602
4603         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4604                 wq_unregister_lockdep(wq);
4605                 /*
4606                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4607                  * schedule RCU free.
4608                  */
4609                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4610         } else {
4611                 /*
4612                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4613                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4614                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4615                  */
4616                 for_each_node(node) {
4617                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4618                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4619                         put_pwq_unlocked(pwq);
4620                 }
4621
4622                 /*
4623                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4624                  * put.  Don't access it afterwards.
4625                  */
4626                 pwq = wq->dfl_pwq;
4627                 wq->dfl_pwq = NULL;
4628                 put_pwq_unlocked(pwq);
4629         }
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4632
4633 /**
4634  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4635  * @wq: target workqueue
4636  * @max_active: new max_active value.
4637  *
4638  * Set max_active of @wq to @max_active.
4639  *
4640  * CONTEXT:
4641  * Don't call from IRQ context.
4642  */
4643 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4644 {
4645         struct pool_workqueue *pwq;
4646
4647         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4648         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4649                 return;
4650
4651         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4652
4653         mutex_lock(&wq->mutex);
4654
4655         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4656         wq->saved_max_active = max_active;
4657
4658         for_each_pwq(pwq, wq)
4659                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4660
4661         mutex_unlock(&wq->mutex);
4662 }
4663 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4664
4665 /**
4666  * current_work - retrieve %current task's work struct
4667  *
4668  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4669  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4670  *
4671  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4672  */
4673 struct work_struct *current_work(void)
4674 {
4675         struct worker *worker = current_wq_worker();
4676
4677         return worker ? worker->current_work : NULL;
4678 }
4679 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4680
4681 /**
4682  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4683  *
4684  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4685  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4686  *
4687  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4688  */
4689 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4690 {
4691         struct worker *worker = current_wq_worker();
4692
4693         return worker && worker->rescue_wq;
4694 }
4695
4696 /**
4697  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4698  * @cpu: CPU in question
4699  * @wq: target workqueue
4700  *
4701  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4702  * no synchronization around this function and the test result is
4703  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4704  *
4705  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4706  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4707  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4708  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4709  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4710  *
4711  * Return:
4712  * %true if congested, %false otherwise.
4713  */
4714 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4715 {
4716         struct pool_workqueue *pwq;
4717         bool ret;
4718
4719         rcu_read_lock();
4720         preempt_disable();
4721
4722         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4723                 cpu = smp_processor_id();
4724
4725         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4726                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4727         else
4728                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4729
4730         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
4731         preempt_enable();
4732         rcu_read_unlock();
4733
4734         return ret;
4735 }
4736 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4737
4738 /**
4739  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4740  * @work: the work to be tested
4741  *
4742  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4743  * synchronization around this function and the test result is
4744  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4745  *
4746  * Return:
4747  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4748  */
4749 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4750 {
4751         struct worker_pool *pool;
4752         unsigned long flags;
4753         unsigned int ret = 0;
4754
4755         if (work_pending(work))
4756                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4757
4758         rcu_read_lock();
4759         pool = get_work_pool(work);
4760         if (pool) {
4761                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4762                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4763                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4764                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4765         }
4766         rcu_read_unlock();
4767
4768         return ret;
4769 }
4770 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4771
4772 /**
4773  * set_worker_desc - set description for the current work item
4774  * @fmt: printf-style format string
4775  * @...: arguments for the format string
4776  *
4777  * This function can be called by a running work function to describe what
4778  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4779  * information will be printed out together to help debugging.  The
4780  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4781  */
4782 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4783 {
4784         struct worker *worker = current_wq_worker();
4785         va_list args;
4786
4787         if (worker) {
4788                 va_start(args, fmt);
4789                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4790                 va_end(args);
4791         }
4792 }
4793 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4794
4795 /**
4796  * print_worker_info - print out worker information and description
4797  * @log_lvl: the log level to use when printing
4798  * @task: target task
4799  *
4800  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4801  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4802  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4803  *
4804  * This function can be safely called on any task as long as the
4805  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4806  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4807  */
4808 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4809 {
4810         work_func_t *fn = NULL;
4811         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4812         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4813         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4814         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4815         struct worker *worker;
4816
4817         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4818                 return;
4819
4820         /*
4821          * This function is called without any synchronization and @task
4822          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4823          */
4824         worker = kthread_probe_data(task);
4825
4826         /*
4827          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4828          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4829          */
4830         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4831         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4832         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4833         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4834         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4835
4836         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4837                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4838                 if (strcmp(name, desc))
4839                         pr_cont(" (%s)", desc);
4840                 pr_cont("\n");
4841         }
4842 }
4843
4844 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4845 {
4846         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4847         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4848                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4849         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4850 }
4851
4852 struct pr_cont_work_struct {
4853         bool comma;
4854         work_func_t func;
4855         long ctr;
4856 };
4857
4858 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
4859 {
4860         if (!pcwsp->ctr)
4861                 goto out_record;
4862         if (func == pcwsp->func) {
4863                 pcwsp->ctr++;
4864                 return;
4865         }
4866         if (pcwsp->ctr == 1)
4867                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
4868         else
4869                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
4870         pcwsp->ctr = 0;
4871 out_record:
4872         if ((long)func == -1L)
4873                 return;
4874         pcwsp->comma = comma;
4875         pcwsp->func = func;
4876         pcwsp->ctr = 1;
4877 }
4878
4879 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
4880 {
4881         if (work->func == wq_barrier_func) {
4882                 struct wq_barrier *barr;
4883
4884                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4885
4886                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
4887                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4888                         task_pid_nr(barr->task));
4889         } else {
4890                 if (!comma)
4891                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
4892                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
4893         }
4894 }
4895
4896 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4897 {
4898         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
4899         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4900         struct work_struct *work;
4901         struct worker *worker;
4902         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4903         int bkt;
4904
4905         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4906         pr_cont_pool_info(pool);
4907
4908         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4909                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4910                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4911
4912         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4913                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4914                         has_in_flight = true;
4915                         break;
4916                 }
4917         }
4918         if (has_in_flight) {
4919                 bool comma = false;
4920
4921                 pr_info("    in-flight:");
4922                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4923                         if (worker->current_pwq != pwq)
4924                                 continue;
4925
4926                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4927                                 task_pid_nr(worker->task),
4928                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4929                                 worker->current_func);
4930                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4931                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
4932                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
4933                         comma = true;
4934                 }
4935                 pr_cont("\n");
4936         }
4937
4938         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4939                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4940                         has_pending = true;
4941                         break;
4942                 }
4943         }
4944         if (has_pending) {
4945                 bool comma = false;
4946
4947                 pr_info("    pending:");
4948                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4949                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4950                                 continue;
4951
4952                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
4953                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4954                 }
4955                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
4956                 pr_cont("\n");
4957         }
4958
4959         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4960                 bool comma = false;
4961
4962                 pr_info("    inactive:");
4963                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
4964                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
4965                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4966                 }
4967                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
4968                 pr_cont("\n");
4969         }
4970 }
4971
4972 /**
4973  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
4974  * @wq: workqueue whose state will be printed
4975  */
4976 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4977 {
4978         struct pool_workqueue *pwq;
4979         bool idle = true;
4980         unsigned long flags;
4981
4982         for_each_pwq(pwq, wq) {
4983                 if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4984                         idle = false;
4985                         break;
4986                 }
4987         }
4988         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
4989                 return;
4990
4991         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4992
4993         for_each_pwq(pwq, wq) {
4994                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4995                 if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4996                         /*
4997                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
4998                          * drivers that queue work while holding locks
4999                          * also taken in their write paths.
5000                          */
5001                         printk_deferred_enter();
5002                         show_pwq(pwq);
5003                         printk_deferred_exit();
5004                 }
5005                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
5006                 /*
5007                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5008                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5009                  * hard lockup.
5010                  */
5011                 touch_nmi_watchdog();
5012         }
5013
5014 }
5015
5016 /**
5017  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
5018  * @pool: worker pool whose state will be printed
5019  */
5020 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
5021 {
5022         struct worker *worker;
5023         bool first = true;
5024         unsigned long flags;
5025         unsigned long hung = 0;
5026
5027         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
5028         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
5029                 goto next_pool;
5030
5031         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
5032         if (!list_empty(&pool->worklist))
5033                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
5034
5035         /*
5036          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
5037          * queue work while holding locks also taken in their write
5038          * paths.
5039          */
5040         printk_deferred_enter();
5041         pr_info("pool %d:", pool->id);
5042         pr_cont_pool_info(pool);
5043         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
5044         if (pool->manager)
5045                 pr_cont(" manager: %d",
5046                         task_pid_nr(pool->manager->task));
5047         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
5048                 pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
5049                         task_pid_nr(worker->task));
5050                 first = false;
5051         }
5052         pr_cont("\n");
5053         printk_deferred_exit();
5054 next_pool:
5055         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
5056         /*
5057          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5058          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5059          * hard lockup.
5060          */
5061         touch_nmi_watchdog();
5062
5063 }
5064
5065 /**
5066  * show_all_workqueues - dump workqueue state
5067  *
5068  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
5069  */
5070 void show_all_workqueues(void)
5071 {
5072         struct workqueue_struct *wq;
5073         struct worker_pool *pool;
5074         int pi;
5075
5076         rcu_read_lock();
5077
5078         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
5079
5080         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
5081                 show_one_workqueue(wq);
5082
5083         for_each_pool(pool, pi)
5084                 show_one_worker_pool(pool);
5085
5086         rcu_read_unlock();
5087 }
5088
5089 /**
5090  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
5091  *
5092  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
5093  * still busy.
5094  */
5095 void show_freezable_workqueues(void)
5096 {
5097         struct workqueue_struct *wq;
5098
5099         rcu_read_lock();
5100
5101         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
5102
5103         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
5104                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5105                         continue;
5106                 show_one_workqueue(wq);
5107         }
5108
5109         rcu_read_unlock();
5110 }
5111
5112 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
5113 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
5114 {
5115         int off;
5116
5117         /* always show the actual comm */
5118         off = strscpy(buf, task->comm, size);
5119         if (off < 0)
5120                 return;
5121
5122         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
5123         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5124
5125         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
5126                 struct worker *worker = kthread_data(task);
5127                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
5128
5129                 if (pool) {
5130                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5131                         /*
5132                          * ->desc tracks information (wq name or
5133                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
5134                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
5135                          */
5136                         if (worker->desc[0] != '\0') {
5137                                 if (worker->current_work)
5138                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
5139                                                   worker->desc);
5140                                 else
5141                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
5142                                                   worker->desc);
5143                         }
5144                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5145                 }
5146         }
5147
5148         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5149 }
5150
5151 #ifdef CONFIG_SMP
5152
5153 /*
5154  * CPU hotplug.
5155  *
5156  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
5157  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
5158  * pool which make migrating pending and scheduled works very
5159  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
5160  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
5161  * blocked draining impractical.
5162  *
5163  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
5164  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
5165  * cpu comes back online.
5166  */
5167
5168 static void unbind_workers(int cpu)
5169 {
5170         struct worker_pool *pool;
5171         struct worker *worker;
5172
5173         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5174                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5175                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5176
5177                 /*
5178                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
5179                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
5180                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
5181                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
5182                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
5183                  * is on the same cpu.
5184                  */
5185                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5186                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
5187
5188                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
5189
5190                 /*
5191                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
5192                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
5193                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
5194                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
5195                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
5196                  * are served by workers tied to the pool.
5197                  */
5198                 pool->nr_running = 0;
5199
5200                 /*
5201                  * With concurrency management just turned off, a busy
5202                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
5203                  * unbound chain execution of currently pending work items.
5204                  */
5205                 wake_up_worker(pool);
5206
5207                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5208
5209                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5210                         unbind_worker(worker);
5211
5212                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5213         }
5214 }
5215
5216 /**
5217  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
5218  * @pool: pool of interest
5219  *
5220  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
5221  */
5222 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
5223 {
5224         struct worker *worker;
5225
5226         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5227
5228         /*
5229          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
5230          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
5231          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
5232          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
5233          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
5234          */
5235         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5236                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
5237                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
5238                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
5239         }
5240
5241         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5242
5243         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5244
5245         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5246                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
5247
5248                 /*
5249                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5250                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5251                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5252                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5253                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5254                  * concurrency management.  Note that when or whether
5255                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5256                  *
5257                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5258                  * tested without holding any lock in
5259                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5260                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5261                  * management operations.
5262                  */
5263                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5264                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5265                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
5266                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
5267         }
5268
5269         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5270 }
5271
5272 /**
5273  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5274  * @pool: unbound pool of interest
5275  * @cpu: the CPU which is coming up
5276  *
5277  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5278  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5279  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5280  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5281  */
5282 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5283 {
5284         static cpumask_t cpumask;
5285         struct worker *worker;
5286
5287         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5288
5289         /* is @cpu allowed for @pool? */
5290         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5291                 return;
5292
5293         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5294
5295         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5296         for_each_pool_worker(worker, pool)
5297                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5298 }
5299
5300 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5301 {
5302         struct worker_pool *pool;
5303
5304         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5305                 if (pool->nr_workers)
5306                         continue;
5307                 if (!create_worker(pool))
5308                         return -ENOMEM;
5309         }
5310         return 0;
5311 }
5312
5313 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5314 {
5315         struct worker_pool *pool;
5316         struct workqueue_struct *wq;
5317         int pi;
5318
5319         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5320
5321         for_each_pool(pool, pi) {
5322                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5323
5324                 if (pool->cpu == cpu)
5325                         rebind_workers(pool);
5326                 else if (pool->cpu < 0)
5327                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5328
5329                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5330         }
5331
5332         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5333         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5334                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5335
5336         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5341 {
5342         struct workqueue_struct *wq;
5343
5344         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5345         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5346                 return -1;
5347
5348         unbind_workers(cpu);
5349
5350         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5351         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5352         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5353                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5354         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5355
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 struct work_for_cpu {
5360         struct work_struct work;
5361         long (*fn)(void *);
5362         void *arg;
5363         long ret;
5364 };
5365
5366 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5367 {
5368         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5369
5370         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5371 }
5372
5373 /**
5374  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5375  * @cpu: the cpu to run on
5376  * @fn: the function to run
5377  * @arg: the function arg
5378  *
5379  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5380  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5381  *
5382  * Return: The value @fn returns.
5383  */
5384 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5385 {
5386         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5387
5388         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5389         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5390         flush_work(&wfc.work);
5391         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5392         return wfc.ret;
5393 }
5394 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5395
5396 /**
5397  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5398  * @cpu: the cpu to run on
5399  * @fn:  the function to run
5400  * @arg: the function argument
5401  *
5402  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5403  * any locks which would prevent @fn from completing.
5404  *
5405  * Return: The value @fn returns.
5406  */
5407 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5408 {
5409         long ret = -ENODEV;
5410
5411         cpus_read_lock();
5412         if (cpu_online(cpu))
5413                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5414         cpus_read_unlock();
5415         return ret;
5416 }
5417 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5418 #endif /* CONFIG_SMP */
5419
5420 #ifdef CONFIG_FREEZER
5421
5422 /**
5423  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5424  *
5425  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5426  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
5427  * pool->worklist.
5428  *
5429  * CONTEXT:
5430  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5431  */
5432 void freeze_workqueues_begin(void)
5433 {
5434         struct workqueue_struct *wq;
5435         struct pool_workqueue *pwq;
5436
5437         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5438
5439         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5440         workqueue_freezing = true;
5441
5442         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5443                 mutex_lock(&wq->mutex);
5444                 for_each_pwq(pwq, wq)
5445                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5446                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5447         }
5448
5449         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5450 }
5451
5452 /**
5453  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5454  *
5455  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5456  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5457  *
5458  * CONTEXT:
5459  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5460  *
5461  * Return:
5462  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5463  * is complete.
5464  */
5465 bool freeze_workqueues_busy(void)
5466 {
5467         bool busy = false;
5468         struct workqueue_struct *wq;
5469         struct pool_workqueue *pwq;
5470
5471         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5472
5473         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5474
5475         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5476                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5477                         continue;
5478                 /*
5479                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5480                  * to peek without lock.
5481                  */
5482                 rcu_read_lock();
5483                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5484                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5485                         if (pwq->nr_active) {
5486                                 busy = true;
5487                                 rcu_read_unlock();
5488                                 goto out_unlock;
5489                         }
5490                 }
5491                 rcu_read_unlock();
5492         }
5493 out_unlock:
5494         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5495         return busy;
5496 }
5497
5498 /**
5499  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5500  *
5501  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5502  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5503  *
5504  * CONTEXT:
5505  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5506  */
5507 void thaw_workqueues(void)
5508 {
5509         struct workqueue_struct *wq;
5510         struct pool_workqueue *pwq;
5511
5512         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5513
5514         if (!workqueue_freezing)
5515                 goto out_unlock;
5516
5517         workqueue_freezing = false;
5518
5519         /* restore max_active and repopulate worklist */
5520         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5521                 mutex_lock(&wq->mutex);
5522                 for_each_pwq(pwq, wq)
5523                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5524                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5525         }
5526
5527 out_unlock:
5528         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5529 }
5530 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5531
5532 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5533 {
5534         LIST_HEAD(ctxs);
5535         int ret = 0;
5536         struct workqueue_struct *wq;
5537         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5538
5539         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5540
5541         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5542                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5543                         continue;
5544                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5545                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5546                         continue;
5547
5548                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
5549                 if (!ctx) {
5550                         ret = -ENOMEM;
5551                         break;
5552                 }
5553
5554                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5555         }
5556
5557         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5558                 if (!ret)
5559                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5560                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5561         }
5562
5563         if (!ret) {
5564                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5565                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
5566                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5567         }
5568         return ret;
5569 }
5570
5571 /**
5572  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5573  *  @cpumask: the cpumask to set
5574  *
5575  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5576  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5577  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5578  *
5579  *  Return:     0       - Success
5580  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5581  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5582  */
5583 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5584 {
5585         int ret = -EINVAL;
5586
5587         /*
5588          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5589          * If the user wishes to include them, we allow that.
5590          */
5591         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5592         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5593                 apply_wqattrs_lock();
5594                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
5595                         ret = 0;
5596                         goto out_unlock;
5597                 }
5598
5599                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
5600
5601 out_unlock:
5602                 apply_wqattrs_unlock();
5603         }
5604
5605         return ret;
5606 }
5607
5608 #ifdef CONFIG_SYSFS
5609 /*
5610  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5611  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5612  * following attributes.
5613  *
5614  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5615  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5616  *
5617  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5618  *
5619  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5620  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5621  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5622  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5623  */
5624 struct wq_device {
5625         struct workqueue_struct         *wq;
5626         struct device                   dev;
5627 };
5628
5629 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5630 {
5631         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5632
5633         return wq_dev->wq;
5634 }
5635
5636 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5637                             char *buf)
5638 {
5639         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5640
5641         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5642 }
5643 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5644
5645 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5646                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5647 {
5648         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5649
5650         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5651 }
5652
5653 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5654                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5655                                 size_t count)
5656 {
5657         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5658         int val;
5659
5660         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5661                 return -EINVAL;
5662
5663         workqueue_set_max_active(wq, val);
5664         return count;
5665 }
5666 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5667
5668 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5669         &dev_attr_per_cpu.attr,
5670         &dev_attr_max_active.attr,
5671         NULL,
5672 };
5673 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5674
5675 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5676                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5677 {
5678         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5679         const char *delim = "";
5680         int node, written = 0;
5681
5682         cpus_read_lock();
5683         rcu_read_lock();
5684         for_each_node(node) {
5685                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5686                                      "%s%d:%d", delim, node,
5687                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5688                 delim = " ";
5689         }
5690         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5691         rcu_read_unlock();
5692         cpus_read_unlock();
5693
5694         return written;
5695 }
5696
5697 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5698                             char *buf)
5699 {
5700         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5701         int written;
5702
5703         mutex_lock(&wq->mutex);
5704         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5705         mutex_unlock(&wq->mutex);
5706
5707         return written;
5708 }
5709
5710 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5711 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5712 {
5713         struct workqueue_attrs *attrs;
5714
5715         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5716
5717         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5718         if (!attrs)
5719                 return NULL;
5720
5721         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5722         return attrs;
5723 }
5724
5725 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5726                              const char *buf, size_t count)
5727 {
5728         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5729         struct workqueue_attrs *attrs;
5730         int ret = -ENOMEM;
5731
5732         apply_wqattrs_lock();
5733
5734         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5735         if (!attrs)
5736                 goto out_unlock;
5737
5738         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5739             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5740                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5741         else
5742                 ret = -EINVAL;
5743
5744 out_unlock:
5745         apply_wqattrs_unlock();
5746         free_workqueue_attrs(attrs);
5747         return ret ?: count;
5748 }
5749
5750 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5751                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5752 {
5753         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5754         int written;
5755
5756         mutex_lock(&wq->mutex);
5757         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5758                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5759         mutex_unlock(&wq->mutex);
5760         return written;
5761 }
5762
5763 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5764                                 struct device_attribute *attr,
5765                                 const char *buf, size_t count)
5766 {
5767         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5768         struct workqueue_attrs *attrs;
5769         int ret = -ENOMEM;
5770
5771         apply_wqattrs_lock();
5772
5773         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5774         if (!attrs)
5775                 goto out_unlock;
5776
5777         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5778         if (!ret)
5779                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5780
5781 out_unlock:
5782         apply_wqattrs_unlock();
5783         free_workqueue_attrs(attrs);
5784         return ret ?: count;
5785 }
5786
5787 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5788                             char *buf)
5789 {
5790         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5791         int written;
5792
5793         mutex_lock(&wq->mutex);
5794         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5795                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5796         mutex_unlock(&wq->mutex);
5797
5798         return written;
5799 }
5800
5801 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5802                              const char *buf, size_t count)
5803 {
5804         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5805         struct workqueue_attrs *attrs;
5806         int v, ret = -ENOMEM;
5807
5808         apply_wqattrs_lock();
5809
5810         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5811         if (!attrs)
5812                 goto out_unlock;
5813
5814         ret = -EINVAL;
5815         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5816                 attrs->no_numa = !v;
5817                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5818         }
5819
5820 out_unlock:
5821         apply_wqattrs_unlock();
5822         free_workqueue_attrs(attrs);
5823         return ret ?: count;
5824 }
5825
5826 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5827         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5828         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5829         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5830         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5831         __ATTR_NULL,
5832 };
5833
5834 static struct bus_type wq_subsys = {
5835         .name                           = "workqueue",
5836         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5837 };
5838
5839 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5840                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5841 {
5842         int written;
5843
5844         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5845         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5846                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5847         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5848
5849         return written;
5850 }
5851
5852 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5853                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5854 {
5855         cpumask_var_t cpumask;
5856         int ret;
5857
5858         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5859                 return -ENOMEM;
5860
5861         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5862         if (!ret)
5863                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5864
5865         free_cpumask_var(cpumask);
5866         return ret ? ret : count;
5867 }
5868
5869 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5870         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5871                wq_unbound_cpumask_store);
5872
5873 static int __init wq_sysfs_init(void)
5874 {
5875         struct device *dev_root;
5876         int err;
5877
5878         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5879         if (err)
5880                 return err;
5881
5882         dev_root = bus_get_dev_root(&wq_subsys);
5883         if (dev_root) {
5884                 err = device_create_file(dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5885                 put_device(dev_root);
5886         }
5887         return err;
5888 }
5889 core_initcall(wq_sysfs_init);
5890
5891 static void wq_device_release(struct device *dev)
5892 {
5893         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5894
5895         kfree(wq_dev);
5896 }
5897
5898 /**
5899  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5900  * @wq: the workqueue to register
5901  *
5902  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5903  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5904  * which is the preferred method.
5905  *
5906  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5907  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5908  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5909  * attributes.
5910  *
5911  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5912  */
5913 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5914 {
5915         struct wq_device *wq_dev;
5916         int ret;
5917
5918         /*
5919          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5920          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5921          * workqueues.
5922          */
5923         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5924                 return -EINVAL;
5925
5926         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5927         if (!wq_dev)
5928                 return -ENOMEM;
5929
5930         wq_dev->wq = wq;
5931         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5932         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5933         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5934
5935         /*
5936          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5937          * everything is ready.
5938          */
5939         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5940
5941         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5942         if (ret) {
5943                 put_device(&wq_dev->dev);
5944                 wq->wq_dev = NULL;
5945                 return ret;
5946         }
5947
5948         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5949                 struct device_attribute *attr;
5950
5951                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5952                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5953                         if (ret) {
5954                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5955                                 wq->wq_dev = NULL;
5956                                 return ret;
5957                         }
5958                 }
5959         }
5960
5961         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5962         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5963         return 0;
5964 }
5965
5966 /**
5967  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5968  * @wq: the workqueue to unregister
5969  *
5970  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5971  */
5972 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5973 {
5974         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5975
5976         if (!wq->wq_dev)
5977                 return;
5978
5979         wq->wq_dev = NULL;
5980         device_unregister(&wq_dev->dev);
5981 }
5982 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5983 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5984 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5985
5986 /*
5987  * Workqueue watchdog.
5988  *
5989  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5990  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5991  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5992  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5993  * largely opaque.
5994  *
5995  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5996  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5997  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5998  *
5999  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
6000  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
6001  * corresponding sysfs parameter file.
6002  */
6003 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
6004
6005 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
6006 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
6007
6008 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
6009 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
6010
6011 /*
6012  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
6013  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
6014  * Pending work items should be handled by another idle worker
6015  * in all other situations.
6016  */
6017 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
6018 {
6019         struct worker *worker;
6020         unsigned long flags;
6021         int bkt;
6022
6023         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
6024
6025         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6026                 if (task_is_running(worker->task)) {
6027                         /*
6028                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6029                          * drivers that queue work while holding locks
6030                          * also taken in their write paths.
6031                          */
6032                         printk_deferred_enter();
6033
6034                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
6035                         sched_show_task(worker->task);
6036
6037                         printk_deferred_exit();
6038                 }
6039         }
6040
6041         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
6042 }
6043
6044 static void show_cpu_pools_hogs(void)
6045 {
6046         struct worker_pool *pool;
6047         int pi;
6048
6049         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
6050
6051         rcu_read_lock();
6052
6053         for_each_pool(pool, pi) {
6054                 if (pool->cpu_stall)
6055                         show_cpu_pool_hog(pool);
6056
6057         }
6058
6059         rcu_read_unlock();
6060 }
6061
6062 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
6063 {
6064         int cpu;
6065
6066         wq_watchdog_touched = jiffies;
6067         for_each_possible_cpu(cpu)
6068                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
6069 }
6070
6071 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
6072 {
6073         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
6074         bool lockup_detected = false;
6075         bool cpu_pool_stall = false;
6076         unsigned long now = jiffies;
6077         struct worker_pool *pool;
6078         int pi;
6079
6080         if (!thresh)
6081                 return;
6082
6083         rcu_read_lock();
6084
6085         for_each_pool(pool, pi) {
6086                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
6087
6088                 pool->cpu_stall = false;
6089                 if (list_empty(&pool->worklist))
6090                         continue;
6091
6092                 /*
6093                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
6094                  * the watchdog like a stall.
6095                  */
6096                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
6097
6098                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
6099                 if (pool->cpu >= 0)
6100                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
6101                 else
6102                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
6103                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
6104
6105                 if (time_after(pool_ts, touched))
6106                         ts = pool_ts;
6107                 else
6108                         ts = touched;
6109
6110                 /* did we stall? */
6111                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
6112                         lockup_detected = true;
6113                         if (pool->cpu >= 0) {
6114                                 pool->cpu_stall = true;
6115                                 cpu_pool_stall = true;
6116                         }
6117                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
6118                         pr_cont_pool_info(pool);
6119                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
6120                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
6121                 }
6122
6123
6124         }
6125
6126         rcu_read_unlock();
6127
6128         if (lockup_detected)
6129                 show_all_workqueues();
6130
6131         if (cpu_pool_stall)
6132                 show_cpu_pools_hogs();
6133
6134         wq_watchdog_reset_touched();
6135         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
6136 }
6137
6138 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
6139 {
6140         if (cpu >= 0)
6141                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
6142
6143         wq_watchdog_touched = jiffies;
6144 }
6145
6146 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
6147 {
6148         wq_watchdog_thresh = 0;
6149         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
6150
6151         if (thresh) {
6152                 wq_watchdog_thresh = thresh;
6153                 wq_watchdog_reset_touched();
6154                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
6155         }
6156 }
6157
6158 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
6159                                         const struct kernel_param *kp)
6160 {
6161         unsigned long thresh;
6162         int ret;
6163
6164         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
6165         if (ret)
6166                 return ret;
6167
6168         if (system_wq)
6169                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
6170         else
6171                 wq_watchdog_thresh = thresh;
6172
6173         return 0;
6174 }
6175
6176 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
6177         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
6178         .get    = param_get_ulong,
6179 };
6180
6181 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
6182                 0644);
6183
6184 static void wq_watchdog_init(void)
6185 {
6186         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
6187         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
6188 }
6189
6190 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
6191
6192 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
6193
6194 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
6195
6196 static void __init wq_numa_init(void)
6197 {
6198         cpumask_var_t *tbl;
6199         int node, cpu;
6200
6201         if (num_possible_nodes() <= 1)
6202                 return;
6203
6204         if (wq_disable_numa) {
6205                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
6206                 return;
6207         }
6208
6209         for_each_possible_cpu(cpu) {
6210                 if (WARN_ON(cpu_to_node(cpu) == NUMA_NO_NODE)) {
6211                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
6212                         return;
6213                 }
6214         }
6215
6216         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
6217         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
6218
6219         /*
6220          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
6221          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
6222          * fully initialized by now.
6223          */
6224         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
6225         BUG_ON(!tbl);
6226
6227         for_each_node(node)
6228                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
6229                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
6230
6231         for_each_possible_cpu(cpu) {
6232                 node = cpu_to_node(cpu);
6233                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
6234         }
6235
6236         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
6237         wq_numa_enabled = true;
6238 }
6239
6240 /**
6241  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
6242  *
6243  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
6244  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
6245  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
6246  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
6247  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
6248  * created and scheduled right before early initcalls.
6249  */
6250 void __init workqueue_init_early(void)
6251 {
6252         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
6253         int i, cpu;
6254
6255         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
6256
6257         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
6258         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
6259         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
6260
6261         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
6262
6263         /* initialize CPU pools */
6264         for_each_possible_cpu(cpu) {
6265                 struct worker_pool *pool;
6266
6267                 i = 0;
6268                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6269                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
6270                         pool->cpu = cpu;
6271                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
6272                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
6273                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6274
6275                         /* alloc pool ID */
6276                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6277                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
6278                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6279                 }
6280         }
6281
6282         /* create default unbound and ordered wq attrs */
6283         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
6284                 struct workqueue_attrs *attrs;
6285
6286                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
6287                 attrs->nice = std_nice[i];
6288                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
6289
6290                 /*
6291                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
6292                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
6293                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
6294                  */
6295                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
6296                 attrs->nice = std_nice[i];
6297                 attrs->no_numa = true;
6298                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
6299         }
6300
6301         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
6302         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
6303         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
6304         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
6305                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
6306         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
6307                                               WQ_FREEZABLE, 0);
6308         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
6309                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
6310         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
6311                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
6312                                               0);
6313         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
6314                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
6315                !system_power_efficient_wq ||
6316                !system_freezable_power_efficient_wq);
6317 }
6318
6319 /**
6320  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6321  *
6322  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6323  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6324  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6325  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6326  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6327  */
6328 void __init workqueue_init(void)
6329 {
6330         struct workqueue_struct *wq;
6331         struct worker_pool *pool;
6332         int cpu, bkt;
6333
6334         /*
6335          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6336          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6337          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6338          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6339          * affinity, fix them up.
6340          *
6341          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6342          */
6343         wq_numa_init();
6344
6345         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6346
6347         for_each_possible_cpu(cpu) {
6348                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6349                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6350                 }
6351         }
6352
6353         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6354                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6355                 WARN(init_rescuer(wq),
6356                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6357                      wq->name);
6358         }
6359
6360         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6361
6362         /* create the initial workers */
6363         for_each_online_cpu(cpu) {
6364                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6365                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6366                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6367                 }
6368         }
6369
6370         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6371                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6372
6373         wq_online = true;
6374         wq_watchdog_init();
6375 }
6376
6377 /*
6378  * Despite the naming, this is a no-op function which is here only for avoiding
6379  * link error. Since compile-time warning may fail to catch, we will need to
6380  * emit run-time warning from __flush_workqueue().
6381  */
6382 void __warn_flushing_systemwide_wq(void) { }
6383 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);