io_uring/io-wq.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Basic worker thread pool for io_uring
   4  *
   5  * Copyright (C) 2019 Jens Axboe
   6  *
   7  */
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/errno.h>
  11 #include <linux/sched/signal.h>
  12 #include <linux/percpu.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/rculist_nulls.h>
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/task_work.h>
  17 #include <linux/audit.h>
  18 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  19
  20 #include "io-wq.h"
  21 #include "slist.h"
  22 #include "io_uring.h"
  23
  24 #define WORKER_IDLE_TIMEOUT     (5 * HZ)
  25
  26 enum {
  27         IO_WORKER_F_UP          = 1,    /* up and active */
  28         IO_WORKER_F_RUNNING     = 2,    /* account as running */
  29         IO_WORKER_F_FREE        = 4,    /* worker on free list */
  30         IO_WORKER_F_BOUND       = 8,    /* is doing bounded work */
  31 };
  32
  33 enum {
  34         IO_WQ_BIT_EXIT          = 0,    /* wq exiting */
  35 };
  36
  37 enum {
  38         IO_ACCT_STALLED_BIT     = 0,    /* stalled on hash */
  39 };
  40
  41 /*
  42  * One for each thread in a wqe pool
  43  */
  44 struct io_worker {
  45         refcount_t ref;
  46         unsigned flags;
  47         struct hlist_nulls_node nulls_node;
  48         struct list_head all_list;
  49         struct task_struct *task;
  50         struct io_wqe *wqe;
  51
  52         struct io_wq_work *cur_work;
  53         struct io_wq_work *next_work;
  54         raw_spinlock_t lock;
  55
  56         struct completion ref_done;
  57
  58         unsigned long create_state;
  59         struct callback_head create_work;
  60         int create_index;
  61
  62         union {
  63                 struct rcu_head rcu;
  64                 struct work_struct work;
  65         };
  66 };
  67
  68 #if BITS_PER_LONG == 64
  69 #define IO_WQ_HASH_ORDER        6
  70 #else
  71 #define IO_WQ_HASH_ORDER        5
  72 #endif
  73
  74 #define IO_WQ_NR_HASH_BUCKETS   (1u << IO_WQ_HASH_ORDER)
  75
  76 struct io_wqe_acct {
  77         unsigned nr_workers;
  78         unsigned max_workers;
  79         int index;
  80         atomic_t nr_running;
  81         raw_spinlock_t lock;
  82         struct io_wq_work_list work_list;
  83         unsigned long flags;
  84 };
  85
  86 enum {
  87         IO_WQ_ACCT_BOUND,
  88         IO_WQ_ACCT_UNBOUND,
  89         IO_WQ_ACCT_NR,
  90 };
  91
  92 /*
  93  * Per-node worker thread pool
  94  */
  95 struct io_wqe {
  96         raw_spinlock_t lock;
  97         struct io_wqe_acct acct[IO_WQ_ACCT_NR];
  98
  99         int node;
 100
 101         struct hlist_nulls_head free_list;
 102         struct list_head all_list;
 103
 104         struct wait_queue_entry wait;
 105
 106         struct io_wq *wq;
 107         struct io_wq_work *hash_tail[IO_WQ_NR_HASH_BUCKETS];
 108
 109         cpumask_var_t cpu_mask;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * Per io_wq state
 114   */
 115 struct io_wq {
 116         unsigned long state;
 117
 118         free_work_fn *free_work;
 119         io_wq_work_fn *do_work;
 120
 121         struct io_wq_hash *hash;
 122
 123         atomic_t worker_refs;
 124         struct completion worker_done;
 125
 126         struct hlist_node cpuhp_node;
 127
 128         struct task_struct *task;
 129
 130         struct io_wqe *wqes[];
 131 };
 132
 133 static enum cpuhp_state io_wq_online;
 134
 135 struct io_cb_cancel_data {
 136         work_cancel_fn *fn;
 137         void *data;
 138         int nr_running;
 139         int nr_pending;
 140         bool cancel_all;
 141 };
 142
 143 static bool create_io_worker(struct io_wq *wq, struct io_wqe *wqe, int index);
 144 static void io_wqe_dec_running(struct io_worker *worker);
 145 static bool io_acct_cancel_pending_work(struct io_wqe *wqe,
 146                                         struct io_wqe_acct *acct,
 147                                         struct io_cb_cancel_data *match);
 148 static void create_worker_cb(struct callback_head *cb);
 149 static void io_wq_cancel_tw_create(struct io_wq *wq);
 150
 151 static bool io_worker_get(struct io_worker *worker)
 152 {
 153         return refcount_inc_not_zero(&worker->ref);
 154 }
 155
 156 static void io_worker_release(struct io_worker *worker)
 157 {
 158         if (refcount_dec_and_test(&worker->ref))
 159                 complete(&worker->ref_done);
 160 }
 161
 162 static inline struct io_wqe_acct *io_get_acct(struct io_wqe *wqe, bool bound)
 163 {
 164         return &wqe->acct[bound ? IO_WQ_ACCT_BOUND : IO_WQ_ACCT_UNBOUND];
 165 }
 166
 167 static inline struct io_wqe_acct *io_work_get_acct(struct io_wqe *wqe,
 168                                                    struct io_wq_work *work)
 169 {
 170         return io_get_acct(wqe, !(work->flags & IO_WQ_WORK_UNBOUND));
 171 }
 172
 173 static inline struct io_wqe_acct *io_wqe_get_acct(struct io_worker *worker)
 174 {
 175         return io_get_acct(worker->wqe, worker->flags & IO_WORKER_F_BOUND);
 176 }
 177
 178 static void io_worker_ref_put(struct io_wq *wq)
 179 {
 180         if (atomic_dec_and_test(&wq->worker_refs))
 181                 complete(&wq->worker_done);
 182 }
 183
 184 static void io_worker_cancel_cb(struct io_worker *worker)
 185 {
 186         struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 187         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 188         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 189
 190         atomic_dec(&acct->nr_running);
 191         raw_spin_lock(&worker->wqe->lock);
 192         acct->nr_workers--;
 193         raw_spin_unlock(&worker->wqe->lock);
 194         io_worker_ref_put(wq);
 195         clear_bit_unlock(0, &worker->create_state);
 196         io_worker_release(worker);
 197 }
 198
 199 static bool io_task_worker_match(struct callback_head *cb, void *data)
 200 {
 201         struct io_worker *worker;
 202
 203         if (cb->func != create_worker_cb)
 204                 return false;
 205         worker = container_of(cb, struct io_worker, create_work);
 206         return worker == data;
 207 }
 208
 209 static void io_worker_exit(struct io_worker *worker)
 210 {
 211         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 212         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 213
 214         while (1) {
 215                 struct callback_head *cb = task_work_cancel_match(wq->task,
 216                                                 io_task_worker_match, worker);
 217
 218                 if (!cb)
 219                         break;
 220                 io_worker_cancel_cb(worker);
 221         }
 222
 223         io_worker_release(worker);
 224         wait_for_completion(&worker->ref_done);
 225
 226         raw_spin_lock(&wqe->lock);
 227         if (worker->flags & IO_WORKER_F_FREE)
 228                 hlist_nulls_del_rcu(&worker->nulls_node);
 229         list_del_rcu(&worker->all_list);
 230         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 231         io_wqe_dec_running(worker);
 232         worker->flags = 0;
 233         preempt_disable();
 234         current->flags &= ~PF_IO_WORKER;
 235         preempt_enable();
 236
 237         kfree_rcu(worker, rcu);
 238         io_worker_ref_put(wqe->wq);
 239         do_exit(0);
 240 }
 241
 242 static inline bool io_acct_run_queue(struct io_wqe_acct *acct)
 243 {
 244         bool ret = false;
 245
 246         raw_spin_lock(&acct->lock);
 247         if (!wq_list_empty(&acct->work_list) &&
 248             !test_bit(IO_ACCT_STALLED_BIT, &acct->flags))
 249                 ret = true;
 250         raw_spin_unlock(&acct->lock);
 251
 252         return ret;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Check head of free list for an available worker. If one isn't available,
 257  * caller must create one.
 258  */
 259 static bool io_wqe_activate_free_worker(struct io_wqe *wqe,
 260                                         struct io_wqe_acct *acct)
 261         __must_hold(RCU)
 262 {
 263         struct hlist_nulls_node *n;
 264         struct io_worker *worker;
 265
 266         /*
 267          * Iterate free_list and see if we can find an idle worker to
 268          * activate. If a given worker is on the free_list but in the process
 269          * of exiting, keep trying.
 270          */
 271         hlist_nulls_for_each_entry_rcu(worker, n, &wqe->free_list, nulls_node) {
 272                 if (!io_worker_get(worker))
 273                         continue;
 274                 if (io_wqe_get_acct(worker) != acct) {
 275                         io_worker_release(worker);
 276                         continue;
 277                 }
 278                 if (wake_up_process(worker->task)) {
 279                         io_worker_release(worker);
 280                         return true;
 281                 }
 282                 io_worker_release(worker);
 283         }
 284
 285         return false;
 286 }
 287
 288 /*
 289  * We need a worker. If we find a free one, we're good. If not, and we're
 290  * below the max number of workers, create one.
 291  */
 292 static bool io_wqe_create_worker(struct io_wqe *wqe, struct io_wqe_acct *acct)
 293 {
 294         /*
 295          * Most likely an attempt to queue unbounded work on an io_wq that
 296          * wasn't setup with any unbounded workers.
 297          */
 298         if (unlikely(!acct->max_workers))
 299                 pr_warn_once("io-wq is not configured for unbound workers");
 300
 301         raw_spin_lock(&wqe->lock);
 302         if (acct->nr_workers >= acct->max_workers) {
 303                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 304                 return true;
 305         }
 306         acct->nr_workers++;
 307         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 308         atomic_inc(&acct->nr_running);
 309         atomic_inc(&wqe->wq->worker_refs);
 310         return create_io_worker(wqe->wq, wqe, acct->index);
 311 }
 312
 313 static void io_wqe_inc_running(struct io_worker *worker)
 314 {
 315         struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 316
 317         atomic_inc(&acct->nr_running);
 318 }
 319
 320 static void create_worker_cb(struct callback_head *cb)
 321 {
 322         struct io_worker *worker;
 323         struct io_wq *wq;
 324         struct io_wqe *wqe;
 325         struct io_wqe_acct *acct;
 326         bool do_create = false;
 327
 328         worker = container_of(cb, struct io_worker, create_work);
 329         wqe = worker->wqe;
 330         wq = wqe->wq;
 331         acct = &wqe->acct[worker->create_index];
 332         raw_spin_lock(&wqe->lock);
 333         if (acct->nr_workers < acct->max_workers) {
 334                 acct->nr_workers++;
 335                 do_create = true;
 336         }
 337         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 338         if (do_create) {
 339                 create_io_worker(wq, wqe, worker->create_index);
 340         } else {
 341                 atomic_dec(&acct->nr_running);
 342                 io_worker_ref_put(wq);
 343         }
 344         clear_bit_unlock(0, &worker->create_state);
 345         io_worker_release(worker);
 346 }
 347
 348 static bool io_queue_worker_create(struct io_worker *worker,
 349                                    struct io_wqe_acct *acct,
 350                                    task_work_func_t func)
 351 {
 352         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 353         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 354
 355         /* raced with exit, just ignore create call */
 356         if (test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state))
 357                 goto fail;
 358         if (!io_worker_get(worker))
 359                 goto fail;
 360         /*
 361          * create_state manages ownership of create_work/index. We should
 362          * only need one entry per worker, as the worker going to sleep
 363          * will trigger the condition, and waking will clear it once it
 364          * runs the task_work.
 365          */
 366         if (test_bit(0, &worker->create_state) ||
 367             test_and_set_bit_lock(0, &worker->create_state))
 368                 goto fail_release;
 369
 370         atomic_inc(&wq->worker_refs);
 371         init_task_work(&worker->create_work, func);
 372         worker->create_index = acct->index;
 373         if (!task_work_add(wq->task, &worker->create_work, TWA_SIGNAL)) {
 374                 /*
 375                  * EXIT may have been set after checking it above, check after
 376                  * adding the task_work and remove any creation item if it is
 377                  * now set. wq exit does that too, but we can have added this
 378                  * work item after we canceled in io_wq_exit_workers().
 379                  */
 380                 if (test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state))
 381                         io_wq_cancel_tw_create(wq);
 382                 io_worker_ref_put(wq);
 383                 return true;
 384         }
 385         io_worker_ref_put(wq);
 386         clear_bit_unlock(0, &worker->create_state);
 387 fail_release:
 388         io_worker_release(worker);
 389 fail:
 390         atomic_dec(&acct->nr_running);
 391         io_worker_ref_put(wq);
 392         return false;
 393 }
 394
 395 static void io_wqe_dec_running(struct io_worker *worker)
 396 {
 397         struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 398         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 399
 400         if (!(worker->flags & IO_WORKER_F_UP))
 401                 return;
 402
 403         if (!atomic_dec_and_test(&acct->nr_running))
 404                 return;
 405         if (!io_acct_run_queue(acct))
 406                 return;
 407
 408         atomic_inc(&acct->nr_running);
 409         atomic_inc(&wqe->wq->worker_refs);
 410         io_queue_worker_create(worker, acct, create_worker_cb);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Worker will start processing some work. Move it to the busy list, if
 415  * it's currently on the freelist
 416  */
 417 static void __io_worker_busy(struct io_wqe *wqe, struct io_worker *worker)
 418 {
 419         if (worker->flags & IO_WORKER_F_FREE) {
 420                 worker->flags &= ~IO_WORKER_F_FREE;
 421                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
 422                 hlist_nulls_del_init_rcu(&worker->nulls_node);
 423                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 424         }
 425 }
 426
 427 /*
 428  * No work, worker going to sleep. Move to freelist, and unuse mm if we
 429  * have one attached. Dropping the mm may potentially sleep, so we drop
 430  * the lock in that case and return success. Since the caller has to
 431  * retry the loop in that case (we changed task state), we don't regrab
 432  * the lock if we return success.
 433  */
 434 static void __io_worker_idle(struct io_wqe *wqe, struct io_worker *worker)
 435         __must_hold(wqe->lock)
 436 {
 437         if (!(worker->flags & IO_WORKER_F_FREE)) {
 438                 worker->flags |= IO_WORKER_F_FREE;
 439                 hlist_nulls_add_head_rcu(&worker->nulls_node, &wqe->free_list);
 440         }
 441 }
 442
 443 static inline unsigned int io_get_work_hash(struct io_wq_work *work)
 444 {
 445         return work->flags >> IO_WQ_HASH_SHIFT;
 446 }
 447
 448 static bool io_wait_on_hash(struct io_wqe *wqe, unsigned int hash)
 449 {
 450         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 451         bool ret = false;
 452
 453         spin_lock_irq(&wq->hash->wait.lock);
 454         if (list_empty(&wqe->wait.entry)) {
 455                 __add_wait_queue(&wq->hash->wait, &wqe->wait);
 456                 if (!test_bit(hash, &wq->hash->map)) {
 457                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 458                         list_del_init(&wqe->wait.entry);
 459                         ret = true;
 460                 }
 461         }
 462         spin_unlock_irq(&wq->hash->wait.lock);
 463         return ret;
 464 }
 465
 466 static struct io_wq_work *io_get_next_work(struct io_wqe_acct *acct,
 467                                            struct io_worker *worker)
 468         __must_hold(acct->lock)
 469 {
 470         struct io_wq_work_node *node, *prev;
 471         struct io_wq_work *work, *tail;
 472         unsigned int stall_hash = -1U;
 473         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 474
 475         wq_list_for_each(node, prev, &acct->work_list) {
 476                 unsigned int hash;
 477
 478                 work = container_of(node, struct io_wq_work, list);
 479
 480                 /* not hashed, can run anytime */
 481                 if (!io_wq_is_hashed(work)) {
 482                         wq_list_del(&acct->work_list, node, prev);
 483                         return work;
 484                 }
 485
 486                 hash = io_get_work_hash(work);
 487                 /* all items with this hash lie in [work, tail] */
 488                 tail = wqe->hash_tail[hash];
 489
 490                 /* hashed, can run if not already running */
 491                 if (!test_and_set_bit(hash, &wqe->wq->hash->map)) {
 492                         wqe->hash_tail[hash] = NULL;
 493                         wq_list_cut(&acct->work_list, &tail->list, prev);
 494                         return work;
 495                 }
 496                 if (stall_hash == -1U)
 497                         stall_hash = hash;
 498                 /* fast forward to a next hash, for-each will fix up @prev */
 499                 node = &tail->list;
 500         }
 501
 502         if (stall_hash != -1U) {
 503                 bool unstalled;
 504
 505                 /*
 506                  * Set this before dropping the lock to avoid racing with new
 507                  * work being added and clearing the stalled bit.
 508                  */
 509                 set_bit(IO_ACCT_STALLED_BIT, &acct->flags);
 510                 raw_spin_unlock(&acct->lock);
 511                 unstalled = io_wait_on_hash(wqe, stall_hash);
 512                 raw_spin_lock(&acct->lock);
 513                 if (unstalled) {
 514                         clear_bit(IO_ACCT_STALLED_BIT, &acct->flags);
 515                         if (wq_has_sleeper(&wqe->wq->hash->wait))
 516                                 wake_up(&wqe->wq->hash->wait);
 517                 }
 518         }
 519
 520         return NULL;
 521 }
 522
 523 static void io_assign_current_work(struct io_worker *worker,
 524                                    struct io_wq_work *work)
 525 {
 526         if (work) {
 527                 io_run_task_work();
 528                 cond_resched();
 529         }
 530
 531         raw_spin_lock(&worker->lock);
 532         worker->cur_work = work;
 533         worker->next_work = NULL;
 534         raw_spin_unlock(&worker->lock);
 535 }
 536
 537 static void io_wqe_enqueue(struct io_wqe *wqe, struct io_wq_work *work);
 538
 539 static void io_worker_handle_work(struct io_worker *worker)
 540 {
 541         struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 542         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 543         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 544         bool do_kill = test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state);
 545
 546         do {
 547                 struct io_wq_work *work;
 548
 549                 /*
 550                  * If we got some work, mark us as busy. If we didn't, but
 551                  * the list isn't empty, it means we stalled on hashed work.
 552                  * Mark us stalled so we don't keep looking for work when we
 553                  * can't make progress, any work completion or insertion will
 554                  * clear the stalled flag.
 555                  */
 556                 raw_spin_lock(&acct->lock);
 557                 work = io_get_next_work(acct, worker);
 558                 raw_spin_unlock(&acct->lock);
 559                 if (work) {
 560                         __io_worker_busy(wqe, worker);
 561
 562                         /*
 563                          * Make sure cancelation can find this, even before
 564                          * it becomes the active work. That avoids a window
 565                          * where the work has been removed from our general
 566                          * work list, but isn't yet discoverable as the
 567                          * current work item for this worker.
 568                          */
 569                         raw_spin_lock(&worker->lock);
 570                         worker->next_work = work;
 571                         raw_spin_unlock(&worker->lock);
 572                 } else {
 573                         break;
 574                 }
 575                 io_assign_current_work(worker, work);
 576                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
 577
 578                 /* handle a whole dependent link */
 579                 do {
 580                         struct io_wq_work *next_hashed, *linked;
 581                         unsigned int hash = io_get_work_hash(work);
 582
 583                         next_hashed = wq_next_work(work);
 584
 585                         if (unlikely(do_kill) && (work->flags & IO_WQ_WORK_UNBOUND))
 586                                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 587                         wq->do_work(work);
 588                         io_assign_current_work(worker, NULL);
 589
 590                         linked = wq->free_work(work);
 591                         work = next_hashed;
 592                         if (!work && linked && !io_wq_is_hashed(linked)) {
 593                                 work = linked;
 594                                 linked = NULL;
 595                         }
 596                         io_assign_current_work(worker, work);
 597                         if (linked)
 598                                 io_wqe_enqueue(wqe, linked);
 599
 600                         if (hash != -1U && !next_hashed) {
 601                                 /* serialize hash clear with wake_up() */
 602                                 spin_lock_irq(&wq->hash->wait.lock);
 603                                 clear_bit(hash, &wq->hash->map);
 604                                 clear_bit(IO_ACCT_STALLED_BIT, &acct->flags);
 605                                 spin_unlock_irq(&wq->hash->wait.lock);
 606                                 if (wq_has_sleeper(&wq->hash->wait))
 607                                         wake_up(&wq->hash->wait);
 608                         }
 609                 } while (work);
 610         } while (1);
 611 }
 612
 613 static int io_wqe_worker(void *data)
 614 {
 615         struct io_worker *worker = data;
 616         struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 617         struct io_wqe *wqe = worker->wqe;
 618         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 619         bool last_timeout = false;
 620         char buf[TASK_COMM_LEN];
 621
 622         worker->flags |= (IO_WORKER_F_UP | IO_WORKER_F_RUNNING);
 623
 624         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-wrk-%d", wq->task->pid);
 625         set_task_comm(current, buf);
 626
 627         while (!test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state)) {
 628                 long ret;
 629
 630                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 631                 while (io_acct_run_queue(acct))
 632                         io_worker_handle_work(worker);
 633
 634                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
 635                 /* timed out, exit unless we're the last worker */
 636                 if (last_timeout && acct->nr_workers > 1) {
 637                         acct->nr_workers--;
 638                         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 639                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 640                         break;
 641                 }
 642                 last_timeout = false;
 643                 __io_worker_idle(wqe, worker);
 644                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 645                 if (io_run_task_work())
 646                         continue;
 647                 ret = schedule_timeout(WORKER_IDLE_TIMEOUT);
 648                 if (signal_pending(current)) {
 649                         struct ksignal ksig;
 650
 651                         if (!get_signal(&ksig))
 652                                 continue;
 653                         break;
 654                 }
 655                 last_timeout = !ret;
 656         }
 657
 658         if (test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state))
 659                 io_worker_handle_work(worker);
 660
 661         io_worker_exit(worker);
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Called when a worker is scheduled in. Mark us as currently running.
 667  */
 668 void io_wq_worker_running(struct task_struct *tsk)
 669 {
 670         struct io_worker *worker = tsk->worker_private;
 671
 672         if (!worker)
 673                 return;
 674         if (!(worker->flags & IO_WORKER_F_UP))
 675                 return;
 676         if (worker->flags & IO_WORKER_F_RUNNING)
 677                 return;
 678         worker->flags |= IO_WORKER_F_RUNNING;
 679         io_wqe_inc_running(worker);
 680 }
 681
 682 /*
 683  * Called when worker is going to sleep. If there are no workers currently
 684  * running and we have work pending, wake up a free one or create a new one.
 685  */
 686 void io_wq_worker_sleeping(struct task_struct *tsk)
 687 {
 688         struct io_worker *worker = tsk->worker_private;
 689
 690         if (!worker)
 691                 return;
 692         if (!(worker->flags & IO_WORKER_F_UP))
 693                 return;
 694         if (!(worker->flags & IO_WORKER_F_RUNNING))
 695                 return;
 696
 697         worker->flags &= ~IO_WORKER_F_RUNNING;
 698         io_wqe_dec_running(worker);
 699 }
 700
 701 static void io_init_new_worker(struct io_wqe *wqe, struct io_worker *worker,
 702                                struct task_struct *tsk)
 703 {
 704         tsk->worker_private = worker;
 705         worker->task = tsk;
 706         set_cpus_allowed_ptr(tsk, wqe->cpu_mask);
 707         tsk->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
 708
 709         raw_spin_lock(&wqe->lock);
 710         hlist_nulls_add_head_rcu(&worker->nulls_node, &wqe->free_list);
 711         list_add_tail_rcu(&worker->all_list, &wqe->all_list);
 712         worker->flags |= IO_WORKER_F_FREE;
 713         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 714         wake_up_new_task(tsk);
 715 }
 716
 717 static bool io_wq_work_match_all(struct io_wq_work *work, void *data)
 718 {
 719         return true;
 720 }
 721
 722 static inline bool io_should_retry_thread(long err)
 723 {
 724         /*
 725          * Prevent perpetual task_work retry, if the task (or its group) is
 726          * exiting.
 727          */
 728         if (fatal_signal_pending(current))
 729                 return false;
 730
 731         switch (err) {
 732         case -EAGAIN:
 733         case -ERESTARTSYS:
 734         case -ERESTARTNOINTR:
 735         case -ERESTARTNOHAND:
 736                 return true;
 737         default:
 738                 return false;
 739         }
 740 }
 741
 742 static void create_worker_cont(struct callback_head *cb)
 743 {
 744         struct io_worker *worker;
 745         struct task_struct *tsk;
 746         struct io_wqe *wqe;
 747
 748         worker = container_of(cb, struct io_worker, create_work);
 749         clear_bit_unlock(0, &worker->create_state);
 750         wqe = worker->wqe;
 751         tsk = create_io_thread(io_wqe_worker, worker, wqe->node);
 752         if (!IS_ERR(tsk)) {
 753                 io_init_new_worker(wqe, worker, tsk);
 754                 io_worker_release(worker);
 755                 return;
 756         } else if (!io_should_retry_thread(PTR_ERR(tsk))) {
 757                 struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 758
 759                 atomic_dec(&acct->nr_running);
 760                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
 761                 acct->nr_workers--;
 762                 if (!acct->nr_workers) {
 763                         struct io_cb_cancel_data match = {
 764                                 .fn             = io_wq_work_match_all,
 765                                 .cancel_all     = true,
 766                         };
 767
 768                         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 769                         while (io_acct_cancel_pending_work(wqe, acct, &match))
 770                                 ;
 771                 } else {
 772                         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 773                 }
 774                 io_worker_ref_put(wqe->wq);
 775                 kfree(worker);
 776                 return;
 777         }
 778
 779         /* re-create attempts grab a new worker ref, drop the existing one */
 780         io_worker_release(worker);
 781         schedule_work(&worker->work);
 782 }
 783
 784 static void io_workqueue_create(struct work_struct *work)
 785 {
 786         struct io_worker *worker = container_of(work, struct io_worker, work);
 787         struct io_wqe_acct *acct = io_wqe_get_acct(worker);
 788
 789         if (!io_queue_worker_create(worker, acct, create_worker_cont))
 790                 kfree(worker);
 791 }
 792
 793 static bool create_io_worker(struct io_wq *wq, struct io_wqe *wqe, int index)
 794 {
 795         struct io_wqe_acct *acct = &wqe->acct[index];
 796         struct io_worker *worker;
 797         struct task_struct *tsk;
 798
 799         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 800
 801         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, wqe->node);
 802         if (!worker) {
 803 fail:
 804                 atomic_dec(&acct->nr_running);
 805                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
 806                 acct->nr_workers--;
 807                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 808                 io_worker_ref_put(wq);
 809                 return false;
 810         }
 811
 812         refcount_set(&worker->ref, 1);
 813         worker->wqe = wqe;
 814         raw_spin_lock_init(&worker->lock);
 815         init_completion(&worker->ref_done);
 816
 817         if (index == IO_WQ_ACCT_BOUND)
 818                 worker->flags |= IO_WORKER_F_BOUND;
 819
 820         tsk = create_io_thread(io_wqe_worker, worker, wqe->node);
 821         if (!IS_ERR(tsk)) {
 822                 io_init_new_worker(wqe, worker, tsk);
 823         } else if (!io_should_retry_thread(PTR_ERR(tsk))) {
 824                 kfree(worker);
 825                 goto fail;
 826         } else {
 827                 INIT_WORK(&worker->work, io_workqueue_create);
 828                 schedule_work(&worker->work);
 829         }
 830
 831         return true;
 832 }
 833
 834 /*
 835  * Iterate the passed in list and call the specific function for each
 836  * worker that isn't exiting
 837  */
 838 static bool io_wq_for_each_worker(struct io_wqe *wqe,
 839                                   bool (*func)(struct io_worker *, void *),
 840                                   void *data)
 841 {
 842         struct io_worker *worker;
 843         bool ret = false;
 844
 845         list_for_each_entry_rcu(worker, &wqe->all_list, all_list) {
 846                 if (io_worker_get(worker)) {
 847                         /* no task if node is/was offline */
 848                         if (worker->task)
 849                                 ret = func(worker, data);
 850                         io_worker_release(worker);
 851                         if (ret)
 852                                 break;
 853                 }
 854         }
 855
 856         return ret;
 857 }
 858
 859 static bool io_wq_worker_wake(struct io_worker *worker, void *data)
 860 {
 861         __set_notify_signal(worker->task);
 862         wake_up_process(worker->task);
 863         return false;
 864 }
 865
 866 static void io_run_cancel(struct io_wq_work *work, struct io_wqe *wqe)
 867 {
 868         struct io_wq *wq = wqe->wq;
 869
 870         do {
 871                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 872                 wq->do_work(work);
 873                 work = wq->free_work(work);
 874         } while (work);
 875 }
 876
 877 static void io_wqe_insert_work(struct io_wqe *wqe, struct io_wq_work *work)
 878 {
 879         struct io_wqe_acct *acct = io_work_get_acct(wqe, work);
 880         unsigned int hash;
 881         struct io_wq_work *tail;
 882
 883         if (!io_wq_is_hashed(work)) {
 884 append:
 885                 wq_list_add_tail(&work->list, &acct->work_list);
 886                 return;
 887         }
 888
 889         hash = io_get_work_hash(work);
 890         tail = wqe->hash_tail[hash];
 891         wqe->hash_tail[hash] = work;
 892         if (!tail)
 893                 goto append;
 894
 895         wq_list_add_after(&work->list, &tail->list, &acct->work_list);
 896 }
 897
 898 static bool io_wq_work_match_item(struct io_wq_work *work, void *data)
 899 {
 900         return work == data;
 901 }
 902
 903 static void io_wqe_enqueue(struct io_wqe *wqe, struct io_wq_work *work)
 904 {
 905         struct io_wqe_acct *acct = io_work_get_acct(wqe, work);
 906         struct io_cb_cancel_data match;
 907         unsigned work_flags = work->flags;
 908         bool do_create;
 909
 910         /*
 911          * If io-wq is exiting for this task, or if the request has explicitly
 912          * been marked as one that should not get executed, cancel it here.
 913          */
 914         if (test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wqe->wq->state) ||
 915             (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)) {
 916                 io_run_cancel(work, wqe);
 917                 return;
 918         }
 919
 920         raw_spin_lock(&acct->lock);
 921         io_wqe_insert_work(wqe, work);
 922         clear_bit(IO_ACCT_STALLED_BIT, &acct->flags);
 923         raw_spin_unlock(&acct->lock);
 924
 925         raw_spin_lock(&wqe->lock);
 926         rcu_read_lock();
 927         do_create = !io_wqe_activate_free_worker(wqe, acct);
 928         rcu_read_unlock();
 929
 930         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 931
 932         if (do_create && ((work_flags & IO_WQ_WORK_CONCURRENT) ||
 933             !atomic_read(&acct->nr_running))) {
 934                 bool did_create;
 935
 936                 did_create = io_wqe_create_worker(wqe, acct);
 937                 if (likely(did_create))
 938                         return;
 939
 940                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
 941                 if (acct->nr_workers) {
 942                         raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 943                         return;
 944                 }
 945                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
 946
 947                 /* fatal condition, failed to create the first worker */
 948                 match.fn                = io_wq_work_match_item,
 949                 match.data              = work,
 950                 match.cancel_all        = false,
 951
 952                 io_acct_cancel_pending_work(wqe, acct, &match);
 953         }
 954 }
 955
 956 void io_wq_enqueue(struct io_wq *wq, struct io_wq_work *work)
 957 {
 958         struct io_wqe *wqe = wq->wqes[numa_node_id()];
 959
 960         io_wqe_enqueue(wqe, work);
 961 }
 962
 963 /*
 964  * Work items that hash to the same value will not be done in parallel.
 965  * Used to limit concurrent writes, generally hashed by inode.
 966  */
 967 void io_wq_hash_work(struct io_wq_work *work, void *val)
 968 {
 969         unsigned int bit;
 970
 971         bit = hash_ptr(val, IO_WQ_HASH_ORDER);
 972         work->flags |= (IO_WQ_WORK_HASHED | (bit << IO_WQ_HASH_SHIFT));
 973 }
 974
 975 static bool __io_wq_worker_cancel(struct io_worker *worker,
 976                                   struct io_cb_cancel_data *match,
 977                                   struct io_wq_work *work)
 978 {
 979         if (work && match->fn(work, match->data)) {
 980                 work->flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
 981                 __set_notify_signal(worker->task);
 982                 return true;
 983         }
 984
 985         return false;
 986 }
 987
 988 static bool io_wq_worker_cancel(struct io_worker *worker, void *data)
 989 {
 990         struct io_cb_cancel_data *match = data;
 991
 992         /*
 993          * Hold the lock to avoid ->cur_work going out of scope, caller
 994          * may dereference the passed in work.
 995          */
 996         raw_spin_lock(&worker->lock);
 997         if (__io_wq_worker_cancel(worker, match, worker->cur_work) ||
 998             __io_wq_worker_cancel(worker, match, worker->next_work))
 999                 match->nr_running++;
1000         raw_spin_unlock(&worker->lock);
1001
1002         return match->nr_running && !match->cancel_all;
1003 }
1004
1005 static inline void io_wqe_remove_pending(struct io_wqe *wqe,
1006                                          struct io_wq_work *work,
1007                                          struct io_wq_work_node *prev)
1008 {
1009         struct io_wqe_acct *acct = io_work_get_acct(wqe, work);
1010         unsigned int hash = io_get_work_hash(work);
1011         struct io_wq_work *prev_work = NULL;
1012
1013         if (io_wq_is_hashed(work) && work == wqe->hash_tail[hash]) {
1014                 if (prev)
1015                         prev_work = container_of(prev, struct io_wq_work, list);
1016                 if (prev_work && io_get_work_hash(prev_work) == hash)
1017                         wqe->hash_tail[hash] = prev_work;
1018                 else
1019                         wqe->hash_tail[hash] = NULL;
1020         }
1021         wq_list_del(&acct->work_list, &work->list, prev);
1022 }
1023
1024 static bool io_acct_cancel_pending_work(struct io_wqe *wqe,
1025                                         struct io_wqe_acct *acct,
1026                                         struct io_cb_cancel_data *match)
1027 {
1028         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1029         struct io_wq_work *work;
1030
1031         raw_spin_lock(&acct->lock);
1032         wq_list_for_each(node, prev, &acct->work_list) {
1033                 work = container_of(node, struct io_wq_work, list);
1034                 if (!match->fn(work, match->data))
1035                         continue;
1036                 io_wqe_remove_pending(wqe, work, prev);
1037                 raw_spin_unlock(&acct->lock);
1038                 io_run_cancel(work, wqe);
1039                 match->nr_pending++;
1040                 /* not safe to continue after unlock */
1041                 return true;
1042         }
1043         raw_spin_unlock(&acct->lock);
1044
1045         return false;
1046 }
1047
1048 static void io_wqe_cancel_pending_work(struct io_wqe *wqe,
1049                                        struct io_cb_cancel_data *match)
1050 {
1051         int i;
1052 retry:
1053         for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++) {
1054                 struct io_wqe_acct *acct = io_get_acct(wqe, i == 0);
1055
1056                 if (io_acct_cancel_pending_work(wqe, acct, match)) {
1057                         if (match->cancel_all)
1058                                 goto retry;
1059                         break;
1060                 }
1061         }
1062 }
1063
1064 static void io_wqe_cancel_running_work(struct io_wqe *wqe,
1065                                        struct io_cb_cancel_data *match)
1066 {
1067         rcu_read_lock();
1068         io_wq_for_each_worker(wqe, io_wq_worker_cancel, match);
1069         rcu_read_unlock();
1070 }
1071
1072 enum io_wq_cancel io_wq_cancel_cb(struct io_wq *wq, work_cancel_fn *cancel,
1073                                   void *data, bool cancel_all)
1074 {
1075         struct io_cb_cancel_data match = {
1076                 .fn             = cancel,
1077                 .data           = data,
1078                 .cancel_all     = cancel_all,
1079         };
1080         int node;
1081
1082         /*
1083          * First check pending list, if we're lucky we can just remove it
1084          * from there. CANCEL_OK means that the work is returned as-new,
1085          * no completion will be posted for it.
1086          *
1087          * Then check if a free (going busy) or busy worker has the work
1088          * currently running. If we find it there, we'll return CANCEL_RUNNING
1089          * as an indication that we attempt to signal cancellation. The
1090          * completion will run normally in this case.
1091          *
1092          * Do both of these while holding the wqe->lock, to ensure that
1093          * we'll find a work item regardless of state.
1094          */
1095         for_each_node(node) {
1096                 struct io_wqe *wqe = wq->wqes[node];
1097
1098                 io_wqe_cancel_pending_work(wqe, &match);
1099                 if (match.nr_pending && !match.cancel_all)
1100                         return IO_WQ_CANCEL_OK;
1101
1102                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
1103                 io_wqe_cancel_running_work(wqe, &match);
1104                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
1105                 if (match.nr_running && !match.cancel_all)
1106                         return IO_WQ_CANCEL_RUNNING;
1107         }
1108
1109         if (match.nr_running)
1110                 return IO_WQ_CANCEL_RUNNING;
1111         if (match.nr_pending)
1112                 return IO_WQ_CANCEL_OK;
1113         return IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND;
1114 }
1115
1116 static int io_wqe_hash_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
1117                             int sync, void *key)
1118 {
1119         struct io_wqe *wqe = container_of(wait, struct io_wqe, wait);
1120         int i;
1121
1122         list_del_init(&wait->entry);
1123
1124         rcu_read_lock();
1125         for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++) {
1126                 struct io_wqe_acct *acct = &wqe->acct[i];
1127
1128                 if (test_and_clear_bit(IO_ACCT_STALLED_BIT, &acct->flags))
1129                         io_wqe_activate_free_worker(wqe, acct);
1130         }
1131         rcu_read_unlock();
1132         return 1;
1133 }
1134
1135 struct io_wq *io_wq_create(unsigned bounded, struct io_wq_data *data)
1136 {
1137         int ret, node, i;
1138         struct io_wq *wq;
1139
1140         if (WARN_ON_ONCE(!data->free_work || !data->do_work))
1141                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1142         if (WARN_ON_ONCE(!bounded))
1143                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1144
1145         wq = kzalloc(struct_size(wq, wqes, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
1146         if (!wq)
1147                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1148         ret = cpuhp_state_add_instance_nocalls(io_wq_online, &wq->cpuhp_node);
1149         if (ret)
1150                 goto err_wq;
1151
1152         refcount_inc(&data->hash->refs);
1153         wq->hash = data->hash;
1154         wq->free_work = data->free_work;
1155         wq->do_work = data->do_work;
1156
1157         ret = -ENOMEM;
1158         for_each_node(node) {
1159                 struct io_wqe *wqe;
1160                 int alloc_node = node;
1161
1162                 if (!node_online(alloc_node))
1163                         alloc_node = NUMA_NO_NODE;
1164                 wqe = kzalloc_node(sizeof(struct io_wqe), GFP_KERNEL, alloc_node);
1165                 if (!wqe)
1166                         goto err;
1167                 if (!alloc_cpumask_var(&wqe->cpu_mask, GFP_KERNEL))
1168                         goto err;
1169                 cpumask_copy(wqe->cpu_mask, cpumask_of_node(node));
1170                 wq->wqes[node] = wqe;
1171                 wqe->node = alloc_node;
1172                 wqe->acct[IO_WQ_ACCT_BOUND].max_workers = bounded;
1173                 wqe->acct[IO_WQ_ACCT_UNBOUND].max_workers =
1174                                         task_rlimit(current, RLIMIT_NPROC);
1175                 INIT_LIST_HEAD(&wqe->wait.entry);
1176                 wqe->wait.func = io_wqe_hash_wake;
1177                 for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++) {
1178                         struct io_wqe_acct *acct = &wqe->acct[i];
1179
1180                         acct->index = i;
1181                         atomic_set(&acct->nr_running, 0);
1182                         INIT_WQ_LIST(&acct->work_list);
1183                         raw_spin_lock_init(&acct->lock);
1184                 }
1185                 wqe->wq = wq;
1186                 raw_spin_lock_init(&wqe->lock);
1187                 INIT_HLIST_NULLS_HEAD(&wqe->free_list, 0);
1188                 INIT_LIST_HEAD(&wqe->all_list);
1189         }
1190
1191         wq->task = get_task_struct(data->task);
1192         atomic_set(&wq->worker_refs, 1);
1193         init_completion(&wq->worker_done);
1194         return wq;
1195 err:
1196         io_wq_put_hash(data->hash);
1197         cpuhp_state_remove_instance_nocalls(io_wq_online, &wq->cpuhp_node);
1198         for_each_node(node) {
1199                 if (!wq->wqes[node])
1200                         continue;
1201                 free_cpumask_var(wq->wqes[node]->cpu_mask);
1202                 kfree(wq->wqes[node]);
1203         }
1204 err_wq:
1205         kfree(wq);
1206         return ERR_PTR(ret);
1207 }
1208
1209 static bool io_task_work_match(struct callback_head *cb, void *data)
1210 {
1211         struct io_worker *worker;
1212
1213         if (cb->func != create_worker_cb && cb->func != create_worker_cont)
1214                 return false;
1215         worker = container_of(cb, struct io_worker, create_work);
1216         return worker->wqe->wq == data;
1217 }
1218
1219 void io_wq_exit_start(struct io_wq *wq)
1220 {
1221         set_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state);
1222 }
1223
1224 static void io_wq_cancel_tw_create(struct io_wq *wq)
1225 {
1226         struct callback_head *cb;
1227
1228         while ((cb = task_work_cancel_match(wq->task, io_task_work_match, wq)) != NULL) {
1229                 struct io_worker *worker;
1230
1231                 worker = container_of(cb, struct io_worker, create_work);
1232                 io_worker_cancel_cb(worker);
1233         }
1234 }
1235
1236 static void io_wq_exit_workers(struct io_wq *wq)
1237 {
1238         int node;
1239
1240         if (!wq->task)
1241                 return;
1242
1243         io_wq_cancel_tw_create(wq);
1244
1245         rcu_read_lock();
1246         for_each_node(node) {
1247                 struct io_wqe *wqe = wq->wqes[node];
1248
1249                 io_wq_for_each_worker(wqe, io_wq_worker_wake, NULL);
1250         }
1251         rcu_read_unlock();
1252         io_worker_ref_put(wq);
1253         wait_for_completion(&wq->worker_done);
1254
1255         for_each_node(node) {
1256                 spin_lock_irq(&wq->hash->wait.lock);
1257                 list_del_init(&wq->wqes[node]->wait.entry);
1258                 spin_unlock_irq(&wq->hash->wait.lock);
1259         }
1260         put_task_struct(wq->task);
1261         wq->task = NULL;
1262 }
1263
1264 static void io_wq_destroy(struct io_wq *wq)
1265 {
1266         int node;
1267
1268         cpuhp_state_remove_instance_nocalls(io_wq_online, &wq->cpuhp_node);
1269
1270         for_each_node(node) {
1271                 struct io_wqe *wqe = wq->wqes[node];
1272                 struct io_cb_cancel_data match = {
1273                         .fn             = io_wq_work_match_all,
1274                         .cancel_all     = true,
1275                 };
1276                 io_wqe_cancel_pending_work(wqe, &match);
1277                 free_cpumask_var(wqe->cpu_mask);
1278                 kfree(wqe);
1279         }
1280         io_wq_put_hash(wq->hash);
1281         kfree(wq);
1282 }
1283
1284 void io_wq_put_and_exit(struct io_wq *wq)
1285 {
1286         WARN_ON_ONCE(!test_bit(IO_WQ_BIT_EXIT, &wq->state));
1287
1288         io_wq_exit_workers(wq);
1289         io_wq_destroy(wq);
1290 }
1291
1292 struct online_data {
1293         unsigned int cpu;
1294         bool online;
1295 };
1296
1297 static bool io_wq_worker_affinity(struct io_worker *worker, void *data)
1298 {
1299         struct online_data *od = data;
1300
1301         if (od->online)
1302                 cpumask_set_cpu(od->cpu, worker->wqe->cpu_mask);
1303         else
1304                 cpumask_clear_cpu(od->cpu, worker->wqe->cpu_mask);
1305         return false;
1306 }
1307
1308 static int __io_wq_cpu_online(struct io_wq *wq, unsigned int cpu, bool online)
1309 {
1310         struct online_data od = {
1311                 .cpu = cpu,
1312                 .online = online
1313         };
1314         int i;
1315
1316         rcu_read_lock();
1317         for_each_node(i)
1318                 io_wq_for_each_worker(wq->wqes[i], io_wq_worker_affinity, &od);
1319         rcu_read_unlock();
1320         return 0;
1321 }
1322
1323 static int io_wq_cpu_online(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
1324 {
1325         struct io_wq *wq = hlist_entry_safe(node, struct io_wq, cpuhp_node);
1326
1327         return __io_wq_cpu_online(wq, cpu, true);
1328 }
1329
1330 static int io_wq_cpu_offline(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
1331 {
1332         struct io_wq *wq = hlist_entry_safe(node, struct io_wq, cpuhp_node);
1333
1334         return __io_wq_cpu_online(wq, cpu, false);
1335 }
1336
1337 int io_wq_cpu_affinity(struct io_wq *wq, cpumask_var_t mask)
1338 {
1339         int i;
1340
1341         rcu_read_lock();
1342         for_each_node(i) {
1343                 struct io_wqe *wqe = wq->wqes[i];
1344
1345                 if (mask)
1346                         cpumask_copy(wqe->cpu_mask, mask);
1347                 else
1348                         cpumask_copy(wqe->cpu_mask, cpumask_of_node(i));
1349         }
1350         rcu_read_unlock();
1351         return 0;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Set max number of unbounded workers, returns old value. If new_count is 0,
1356  * then just return the old value.
1357  */
1358 int io_wq_max_workers(struct io_wq *wq, int *new_count)
1359 {
1360         int prev[IO_WQ_ACCT_NR];
1361         bool first_node = true;
1362         int i, node;
1363
1364         BUILD_BUG_ON((int) IO_WQ_ACCT_BOUND   != (int) IO_WQ_BOUND);
1365         BUILD_BUG_ON((int) IO_WQ_ACCT_UNBOUND != (int) IO_WQ_UNBOUND);
1366         BUILD_BUG_ON((int) IO_WQ_ACCT_NR      != 2);
1367
1368         for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++) {
1369                 if (new_count[i] > task_rlimit(current, RLIMIT_NPROC))
1370                         new_count[i] = task_rlimit(current, RLIMIT_NPROC);
1371         }
1372
1373         for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++)
1374                 prev[i] = 0;
1375
1376         rcu_read_lock();
1377         for_each_node(node) {
1378                 struct io_wqe *wqe = wq->wqes[node];
1379                 struct io_wqe_acct *acct;
1380
1381                 raw_spin_lock(&wqe->lock);
1382                 for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++) {
1383                         acct = &wqe->acct[i];
1384                         if (first_node)
1385                                 prev[i] = max_t(int, acct->max_workers, prev[i]);
1386                         if (new_count[i])
1387                                 acct->max_workers = new_count[i];
1388                 }
1389                 raw_spin_unlock(&wqe->lock);
1390                 first_node = false;
1391         }
1392         rcu_read_unlock();
1393
1394         for (i = 0; i < IO_WQ_ACCT_NR; i++)
1395                 new_count[i] = prev[i];
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 static __init int io_wq_init(void)
1401 {
1402         int ret;
1403
1404         ret = cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_AP_ONLINE_DYN, "io-wq/online",
1405                                         io_wq_cpu_online, io_wq_cpu_offline);
1406         if (ret < 0)
1407                 return ret;
1408         io_wq_online = ret;
1409         return 0;
1410 }
1411 subsys_initcall(io_wq_init);