1a442c301ddb93431e14d3d043633377d5059867
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / workqueue.c
1 /*
2  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
3  *
4  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
5  *
6  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
7  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
8  *     Andrew Morton
9  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
10  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
11  *
12  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
13  *
14  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
15  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
16  *
17  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
18  * executed in process context.  The worker pool is shared and
19  * automatically managed.  There is one worker pool for each CPU and
20  * one extra for works which are better served by workers which are
21  * not bound to any specific CPU.
22  *
23  * Please read Documentation/workqueue.txt for details.
24  */
25
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/sched.h>
29 #include <linux/init.h>
30 #include <linux/signal.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/workqueue.h>
33 #include <linux/slab.h>
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/kthread.h>
37 #include <linux/hardirq.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/lockdep.h>
43 #include <linux/idr.h>
44 #include <linux/hashtable.h>
45
46 #include "workqueue_internal.h"
47
48 enum {
49         /*
50          * worker_pool flags
51          *
52          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
53          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
54          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
55          * is in effect.
56          *
57          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
58          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
59          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
60          *
61          * Note that DISASSOCIATED can be flipped only while holding
62          * assoc_mutex to avoid changing binding state while
63          * create_worker() is in progress.
64          */
65         POOL_MANAGE_WORKERS     = 1 << 0,       /* need to manage workers */
66         POOL_MANAGING_WORKERS   = 1 << 1,       /* managing workers */
67         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
68         POOL_FREEZING           = 1 << 3,       /* freeze in progress */
69
70         /* worker flags */
71         WORKER_STARTED          = 1 << 0,       /* started */
72         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
73         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
74         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
75         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
76         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
77
78         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_UNBOUND |
79                                   WORKER_CPU_INTENSIVE,
80
81         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
82
83         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
84
85         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
86         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
87
88         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
89                                                 /* call for help after 10ms
90                                                    (min two ticks) */
91         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
92         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
93
94         /*
95          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
96          * all cpus.  Give -20.
97          */
98         RESCUER_NICE_LEVEL      = -20,
99         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = -20,
100 };
101
102 /*
103  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
104  *
105  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
106  *    everyone else.
107  *
108  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
109  *    only be modified and accessed from the local cpu.
110  *
111  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
112  *
113  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
114  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
115  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
116  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
117  *
118  * F: wq->flush_mutex protected.
119  *
120  * W: workqueue_lock protected.
121  */
122
123 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
124
125 struct worker_pool {
126         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
127         unsigned int            cpu;            /* I: the associated cpu */
128         int                     id;             /* I: pool ID */
129         unsigned int            flags;          /* X: flags */
130
131         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
132         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
133
134         /* nr_idle includes the ones off idle_list for rebinding */
135         int                     nr_idle;        /* L: currently idle ones */
136
137         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
138         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
139         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
140
141         /* workers are chained either in busy_hash or idle_list */
142         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
143                                                 /* L: hash of busy workers */
144
145         struct mutex            assoc_mutex;    /* protect POOL_DISASSOCIATED */
146         struct ida              worker_ida;     /* L: for worker IDs */
147 } ____cacheline_aligned_in_smp;
148
149 /*
150  * The per-CPU workqueue.  The lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS of
151  * work_struct->data are used for flags and thus cwqs need to be
152  * aligned at two's power of the number of flag bits.
153  */
154 struct cpu_workqueue_struct {
155         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
156         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
157         int                     work_color;     /* L: current color */
158         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
159         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
160                                                 /* L: nr of in_flight works */
161         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
162         int                     max_active;     /* L: max active works */
163         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
164 };
165
166 /*
167  * Structure used to wait for workqueue flush.
168  */
169 struct wq_flusher {
170         struct list_head        list;           /* F: list of flushers */
171         int                     flush_color;    /* F: flush color waiting for */
172         struct completion       done;           /* flush completion */
173 };
174
175 /*
176  * All cpumasks are assumed to be always set on UP and thus can't be
177  * used to determine whether there's something to be done.
178  */
179 #ifdef CONFIG_SMP
180 typedef cpumask_var_t mayday_mask_t;
181 #define mayday_test_and_set_cpu(cpu, mask)      \
182         cpumask_test_and_set_cpu((cpu), (mask))
183 #define mayday_clear_cpu(cpu, mask)             cpumask_clear_cpu((cpu), (mask))
184 #define for_each_mayday_cpu(cpu, mask)          for_each_cpu((cpu), (mask))
185 #define alloc_mayday_mask(maskp, gfp)           zalloc_cpumask_var((maskp), (gfp))
186 #define free_mayday_mask(mask)                  free_cpumask_var((mask))
187 #else
188 typedef unsigned long mayday_mask_t;
189 #define mayday_test_and_set_cpu(cpu, mask)      test_and_set_bit(0, &(mask))
190 #define mayday_clear_cpu(cpu, mask)             clear_bit(0, &(mask))
191 #define for_each_mayday_cpu(cpu, mask)          if ((cpu) = 0, (mask))
192 #define alloc_mayday_mask(maskp, gfp)           true
193 #define free_mayday_mask(mask)                  do { } while (0)
194 #endif
195
196 /*
197  * The externally visible workqueue abstraction is an array of
198  * per-CPU workqueues:
199  */
200 struct workqueue_struct {
201         unsigned int            flags;          /* W: WQ_* flags */
202         union {
203                 struct cpu_workqueue_struct __percpu    *pcpu;
204                 struct cpu_workqueue_struct             *single;
205                 unsigned long                           v;
206         } cpu_wq;                               /* I: cwq's */
207         struct list_head        list;           /* W: list of all workqueues */
208
209         struct mutex            flush_mutex;    /* protects wq flushing */
210         int                     work_color;     /* F: current work color */
211         int                     flush_color;    /* F: current flush color */
212         atomic_t                nr_cwqs_to_flush; /* flush in progress */
213         struct wq_flusher       *first_flusher; /* F: first flusher */
214         struct list_head        flusher_queue;  /* F: flush waiters */
215         struct list_head        flusher_overflow; /* F: flush overflow list */
216
217         mayday_mask_t           mayday_mask;    /* cpus requesting rescue */
218         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
219
220         int                     nr_drainers;    /* W: drain in progress */
221         int                     saved_max_active; /* W: saved cwq max_active */
222 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
223         struct lockdep_map      lockdep_map;
224 #endif
225         char                    name[];         /* I: workqueue name */
226 };
227
228 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
229 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_wq);
230 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
231 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
232 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
233 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
234 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
236 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
237 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
238
239 #define CREATE_TRACE_POINTS
240 #include <trace/events/workqueue.h>
241
242 #define for_each_std_worker_pool(pool, cpu)                             \
243         for ((pool) = &std_worker_pools(cpu)[0];                        \
244              (pool) < &std_worker_pools(cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; (pool)++)
245
246 #define for_each_busy_worker(worker, i, pos, pool)                      \
247         hash_for_each(pool->busy_hash, i, pos, worker, hentry)
248
249 static inline int __next_wq_cpu(int cpu, const struct cpumask *mask,
250                                 unsigned int sw)
251 {
252         if (cpu < nr_cpu_ids) {
253                 if (sw & 1) {
254                         cpu = cpumask_next(cpu, mask);
255                         if (cpu < nr_cpu_ids)
256                                 return cpu;
257                 }
258                 if (sw & 2)
259                         return WORK_CPU_UNBOUND;
260         }
261         return WORK_CPU_END;
262 }
263
264 static inline int __next_cwq_cpu(int cpu, const struct cpumask *mask,
265                                  struct workqueue_struct *wq)
266 {
267         return __next_wq_cpu(cpu, mask, !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ? 1 : 2);
268 }
269
270 /*
271  * CPU iterators
272  *
273  * An extra cpu number is defined using an invalid cpu number
274  * (WORK_CPU_UNBOUND) to host workqueues which are not bound to any
275  * specific CPU.  The following iterators are similar to for_each_*_cpu()
276  * iterators but also considers the unbound CPU.
277  *
278  * for_each_wq_cpu()            : possible CPUs + WORK_CPU_UNBOUND
279  * for_each_online_wq_cpu()     : online CPUs + WORK_CPU_UNBOUND
280  * for_each_cwq_cpu()           : possible CPUs for bound workqueues,
281  *                                WORK_CPU_UNBOUND for unbound workqueues
282  */
283 #define for_each_wq_cpu(cpu)                                            \
284         for ((cpu) = __next_wq_cpu(-1, cpu_possible_mask, 3);           \
285              (cpu) < WORK_CPU_END;                                      \
286              (cpu) = __next_wq_cpu((cpu), cpu_possible_mask, 3))
287
288 #define for_each_online_wq_cpu(cpu)                                     \
289         for ((cpu) = __next_wq_cpu(-1, cpu_online_mask, 3);             \
290              (cpu) < WORK_CPU_END;                                      \
291              (cpu) = __next_wq_cpu((cpu), cpu_online_mask, 3))
292
293 #define for_each_cwq_cpu(cpu, wq)                                       \
294         for ((cpu) = __next_cwq_cpu(-1, cpu_possible_mask, (wq));       \
295              (cpu) < WORK_CPU_END;                                      \
296              (cpu) = __next_cwq_cpu((cpu), cpu_possible_mask, (wq)))
297
298 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
299
300 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
301
302 static void *work_debug_hint(void *addr)
303 {
304         return ((struct work_struct *) addr)->func;
305 }
306
307 /*
308  * fixup_init is called when:
309  * - an active object is initialized
310  */
311 static int work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
312 {
313         struct work_struct *work = addr;
314
315         switch (state) {
316         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
317                 cancel_work_sync(work);
318                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
319                 return 1;
320         default:
321                 return 0;
322         }
323 }
324
325 /*
326  * fixup_activate is called when:
327  * - an active object is activated
328  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
329  */
330 static int work_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
331 {
332         struct work_struct *work = addr;
333
334         switch (state) {
335
336         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
337                 /*
338                  * This is not really a fixup. The work struct was
339                  * statically initialized. We just make sure that it
340                  * is tracked in the object tracker.
341                  */
342                 if (test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work))) {
343                         debug_object_init(work, &work_debug_descr);
344                         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
345                         return 0;
346                 }
347                 WARN_ON_ONCE(1);
348                 return 0;
349
350         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
351                 WARN_ON(1);
352
353         default:
354                 return 0;
355         }
356 }
357
358 /*
359  * fixup_free is called when:
360  * - an active object is freed
361  */
362 static int work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
363 {
364         struct work_struct *work = addr;
365
366         switch (state) {
367         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
368                 cancel_work_sync(work);
369                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
370                 return 1;
371         default:
372                 return 0;
373         }
374 }
375
376 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
377         .name           = "work_struct",
378         .debug_hint     = work_debug_hint,
379         .fixup_init     = work_fixup_init,
380         .fixup_activate = work_fixup_activate,
381         .fixup_free     = work_fixup_free,
382 };
383
384 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
385 {
386         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
387 }
388
389 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
390 {
391         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
392 }
393
394 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
395 {
396         if (onstack)
397                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
398         else
399                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
400 }
401 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
402
403 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
404 {
405         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
406 }
407 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
408
409 #else
410 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
411 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
412 #endif
413
414 /* Serializes the accesses to the list of workqueues. */
415 static DEFINE_SPINLOCK(workqueue_lock);
416 static LIST_HEAD(workqueues);
417 static bool workqueue_freezing;         /* W: have wqs started freezing? */
418
419 /*
420  * The CPU standard worker pools.  nr_running is the only field which is
421  * expected to be used frequently by other cpus via try_to_wake_up().  Put
422  * it in a separate cacheline.
423  */
424 static DEFINE_PER_CPU(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS],
425                       cpu_std_worker_pools);
426 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(atomic_t [NR_STD_WORKER_POOLS],
427                                      cpu_std_pool_nr_running);
428
429 /*
430  * Standard worker pools and nr_running counter for unbound CPU.  The pools
431  * have POOL_DISASSOCIATED set, and all workers have WORKER_UNBOUND set.
432  */
433 static struct worker_pool unbound_std_worker_pools[NR_STD_WORKER_POOLS];
434 static atomic_t unbound_std_pool_nr_running[NR_STD_WORKER_POOLS] = {
435         [0 ... NR_STD_WORKER_POOLS - 1] = ATOMIC_INIT(0),       /* always 0 */
436 };
437
438 /* idr of all pools */
439 static DEFINE_MUTEX(worker_pool_idr_mutex);
440 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);
441
442 static int worker_thread(void *__worker);
443
444 static struct worker_pool *std_worker_pools(int cpu)
445 {
446         if (cpu != WORK_CPU_UNBOUND)
447                 return per_cpu(cpu_std_worker_pools, cpu);
448         else
449                 return unbound_std_worker_pools;
450 }
451
452 static int std_worker_pool_pri(struct worker_pool *pool)
453 {
454         return pool - std_worker_pools(pool->cpu);
455 }
456
457 /* allocate ID and assign it to @pool */
458 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
459 {
460         int ret;
461
462         mutex_lock(&worker_pool_idr_mutex);
463         idr_pre_get(&worker_pool_idr, GFP_KERNEL);
464         ret = idr_get_new(&worker_pool_idr, pool, &pool->id);
465         mutex_unlock(&worker_pool_idr_mutex);
466
467         return ret;
468 }
469
470 /*
471  * Lookup worker_pool by id.  The idr currently is built during boot and
472  * never modified.  Don't worry about locking for now.
473  */
474 static struct worker_pool *worker_pool_by_id(int pool_id)
475 {
476         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
477 }
478
479 static struct worker_pool *get_std_worker_pool(int cpu, bool highpri)
480 {
481         struct worker_pool *pools = std_worker_pools(cpu);
482
483         return &pools[highpri];
484 }
485
486 static atomic_t *get_pool_nr_running(struct worker_pool *pool)
487 {
488         int cpu = pool->cpu;
489         int idx = std_worker_pool_pri(pool);
490
491         if (cpu != WORK_CPU_UNBOUND)
492                 return &per_cpu(cpu_std_pool_nr_running, cpu)[idx];
493         else
494                 return &unbound_std_pool_nr_running[idx];
495 }
496
497 static struct cpu_workqueue_struct *get_cwq(unsigned int cpu,
498                                             struct workqueue_struct *wq)
499 {
500         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
501                 if (likely(cpu < nr_cpu_ids))
502                         return per_cpu_ptr(wq->cpu_wq.pcpu, cpu);
503         } else if (likely(cpu == WORK_CPU_UNBOUND))
504                 return wq->cpu_wq.single;
505         return NULL;
506 }
507
508 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
509 {
510         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
511 }
512
513 static int get_work_color(struct work_struct *work)
514 {
515         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
516                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
517 }
518
519 static int work_next_color(int color)
520 {
521         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
522 }
523
524 /*
525  * While queued, %WORK_STRUCT_CWQ is set and non flag bits of a work's data
526  * contain the pointer to the queued cwq.  Once execution starts, the flag
527  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
528  *
529  * set_work_cwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
530  * and clear_work_data() can be used to set the cwq, pool or clear
531  * work->data.  These functions should only be called while the work is
532  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
533  *
534  * get_work_pool() and get_work_cwq() can be used to obtain the pool or cwq
535  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
536  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  cwq is
537  * available only while the work item is queued.
538  *
539  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
540  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
541  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
542  * try to steal the PENDING bit.
543  */
544 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
545                                  unsigned long flags)
546 {
547         BUG_ON(!work_pending(work));
548         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
549 }
550
551 static void set_work_cwq(struct work_struct *work,
552                          struct cpu_workqueue_struct *cwq,
553                          unsigned long extra_flags)
554 {
555         set_work_data(work, (unsigned long)cwq,
556                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_CWQ | extra_flags);
557 }
558
559 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
560                                            int pool_id)
561 {
562         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
563                       WORK_STRUCT_PENDING);
564 }
565
566 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
567                                             int pool_id)
568 {
569         /*
570          * The following wmb is paired with the implied mb in
571          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
572          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
573          * owner.
574          */
575         smp_wmb();
576         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
577 }
578
579 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
580 {
581         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
582         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
583 }
584
585 static struct cpu_workqueue_struct *get_work_cwq(struct work_struct *work)
586 {
587         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
588
589         if (data & WORK_STRUCT_CWQ)
590                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
591         else
592                 return NULL;
593 }
594
595 /**
596  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
597  * @work: the work item of interest
598  *
599  * Return the worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
600  */
601 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
602 {
603         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
604         struct worker_pool *pool;
605         int pool_id;
606
607         if (data & WORK_STRUCT_CWQ)
608                 return ((struct cpu_workqueue_struct *)
609                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
610
611         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
612         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
613                 return NULL;
614
615         pool = worker_pool_by_id(pool_id);
616         WARN_ON_ONCE(!pool);
617         return pool;
618 }
619
620 /**
621  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
622  * @work: the work item of interest
623  *
624  * Return the worker_pool ID @work was last associated with.
625  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
626  */
627 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
628 {
629         struct worker_pool *pool = get_work_pool(work);
630
631         return pool ? pool->id : WORK_OFFQ_POOL_NONE;
632 }
633
634 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
635 {
636         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
637
638         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
639         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
640 }
641
642 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
643 {
644         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
645
646         return !(data & WORK_STRUCT_CWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
647 }
648
649 /*
650  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
651  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
652  * they're being called with pool->lock held.
653  */
654
655 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
656 {
657         return !atomic_read(get_pool_nr_running(pool));
658 }
659
660 /*
661  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
662  * running workers.
663  *
664  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
665  * function will always return %true for unbound pools as long as the
666  * worklist isn't empty.
667  */
668 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
669 {
670         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
671 }
672
673 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
674 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
675 {
676         return pool->nr_idle;
677 }
678
679 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
680 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
681 {
682         atomic_t *nr_running = get_pool_nr_running(pool);
683
684         return !list_empty(&pool->worklist) && atomic_read(nr_running) <= 1;
685 }
686
687 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
688 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
689 {
690         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
691 }
692
693 /* Do I need to be the manager? */
694 static bool need_to_manage_workers(struct worker_pool *pool)
695 {
696         return need_to_create_worker(pool) ||
697                 (pool->flags & POOL_MANAGE_WORKERS);
698 }
699
700 /* Do we have too many workers and should some go away? */
701 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
702 {
703         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGING_WORKERS;
704         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
705         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
706
707         /*
708          * nr_idle and idle_list may disagree if idle rebinding is in
709          * progress.  Never return %true if idle_list is empty.
710          */
711         if (list_empty(&pool->idle_list))
712                 return false;
713
714         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
715 }
716
717 /*
718  * Wake up functions.
719  */
720
721 /* Return the first worker.  Safe with preemption disabled */
722 static struct worker *first_worker(struct worker_pool *pool)
723 {
724         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
725                 return NULL;
726
727         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
728 }
729
730 /**
731  * wake_up_worker - wake up an idle worker
732  * @pool: worker pool to wake worker from
733  *
734  * Wake up the first idle worker of @pool.
735  *
736  * CONTEXT:
737  * spin_lock_irq(pool->lock).
738  */
739 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
740 {
741         struct worker *worker = first_worker(pool);
742
743         if (likely(worker))
744                 wake_up_process(worker->task);
745 }
746
747 /**
748  * wq_worker_waking_up - a worker is waking up
749  * @task: task waking up
750  * @cpu: CPU @task is waking up to
751  *
752  * This function is called during try_to_wake_up() when a worker is
753  * being awoken.
754  *
755  * CONTEXT:
756  * spin_lock_irq(rq->lock)
757  */
758 void wq_worker_waking_up(struct task_struct *task, unsigned int cpu)
759 {
760         struct worker *worker = kthread_data(task);
761
762         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
763                 WARN_ON_ONCE(worker->pool->cpu != cpu);
764                 atomic_inc(get_pool_nr_running(worker->pool));
765         }
766 }
767
768 /**
769  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
770  * @task: task going to sleep
771  * @cpu: CPU in question, must be the current CPU number
772  *
773  * This function is called during schedule() when a busy worker is
774  * going to sleep.  Worker on the same cpu can be woken up by
775  * returning pointer to its task.
776  *
777  * CONTEXT:
778  * spin_lock_irq(rq->lock)
779  *
780  * RETURNS:
781  * Worker task on @cpu to wake up, %NULL if none.
782  */
783 struct task_struct *wq_worker_sleeping(struct task_struct *task,
784                                        unsigned int cpu)
785 {
786         struct worker *worker = kthread_data(task), *to_wakeup = NULL;
787         struct worker_pool *pool;
788         atomic_t *nr_running;
789
790         /*
791          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
792          * workers, also reach here, let's not access anything before
793          * checking NOT_RUNNING.
794          */
795         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
796                 return NULL;
797
798         pool = worker->pool;
799         nr_running = get_pool_nr_running(pool);
800
801         /* this can only happen on the local cpu */
802         BUG_ON(cpu != raw_smp_processor_id());
803
804         /*
805          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
806          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
807          * Please read comment there.
808          *
809          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
810          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
811          * disabled, which in turn means that none else could be
812          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
813          * lock is safe.
814          */
815         if (atomic_dec_and_test(nr_running) && !list_empty(&pool->worklist))
816                 to_wakeup = first_worker(pool);
817         return to_wakeup ? to_wakeup->task : NULL;
818 }
819
820 /**
821  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
822  * @worker: self
823  * @flags: flags to set
824  * @wakeup: wakeup an idle worker if necessary
825  *
826  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.  If
827  * nr_running becomes zero and @wakeup is %true, an idle worker is
828  * woken up.
829  *
830  * CONTEXT:
831  * spin_lock_irq(pool->lock)
832  */
833 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags,
834                                     bool wakeup)
835 {
836         struct worker_pool *pool = worker->pool;
837
838         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
839
840         /*
841          * If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running and
842          * wake up an idle worker as necessary if requested by
843          * @wakeup.
844          */
845         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
846             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
847                 atomic_t *nr_running = get_pool_nr_running(pool);
848
849                 if (wakeup) {
850                         if (atomic_dec_and_test(nr_running) &&
851                             !list_empty(&pool->worklist))
852                                 wake_up_worker(pool);
853                 } else
854                         atomic_dec(nr_running);
855         }
856
857         worker->flags |= flags;
858 }
859
860 /**
861  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
862  * @worker: self
863  * @flags: flags to clear
864  *
865  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
866  *
867  * CONTEXT:
868  * spin_lock_irq(pool->lock)
869  */
870 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
871 {
872         struct worker_pool *pool = worker->pool;
873         unsigned int oflags = worker->flags;
874
875         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
876
877         worker->flags &= ~flags;
878
879         /*
880          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
881          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
882          * of multiple flags, not a single flag.
883          */
884         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
885                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
886                         atomic_inc(get_pool_nr_running(pool));
887 }
888
889 /**
890  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
891  * @pool: pool of interest
892  * @work: work to find worker for
893  *
894  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
895  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
896  * to match, its current execution should match the address of @work and
897  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
898  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
899  * being executed.
900  *
901  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
902  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
903  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
904  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
905  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
906  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
907  *
908  * This function checks the work item address, work function and workqueue
909  * to avoid false positives.  Note that this isn't complete as one may
910  * construct a work function which can introduce dependency onto itself
911  * through a recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself
912  * in the foot that badly, there's only so much we can do, and if such
913  * deadlock actually occurs, it should be easy to locate the culprit work
914  * function.
915  *
916  * CONTEXT:
917  * spin_lock_irq(pool->lock).
918  *
919  * RETURNS:
920  * Pointer to worker which is executing @work if found, NULL
921  * otherwise.
922  */
923 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
924                                                  struct work_struct *work)
925 {
926         struct worker *worker;
927         struct hlist_node *tmp;
928
929         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, tmp, hentry,
930                                (unsigned long)work)
931                 if (worker->current_work == work &&
932                     worker->current_func == work->func)
933                         return worker;
934
935         return NULL;
936 }
937
938 /**
939  * move_linked_works - move linked works to a list
940  * @work: start of series of works to be scheduled
941  * @head: target list to append @work to
942  * @nextp: out paramter for nested worklist walking
943  *
944  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
945  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
946  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
947  *
948  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
949  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
950  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
951  *
952  * CONTEXT:
953  * spin_lock_irq(pool->lock).
954  */
955 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
956                               struct work_struct **nextp)
957 {
958         struct work_struct *n;
959
960         /*
961          * Linked worklist will always end before the end of the list,
962          * use NULL for list head.
963          */
964         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
965                 list_move_tail(&work->entry, head);
966                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
967                         break;
968         }
969
970         /*
971          * If we're already inside safe list traversal and have moved
972          * multiple works to the scheduled queue, the next position
973          * needs to be updated.
974          */
975         if (nextp)
976                 *nextp = n;
977 }
978
979 static void cwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
980 {
981         struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_work_cwq(work);
982
983         trace_workqueue_activate_work(work);
984         move_linked_works(work, &cwq->pool->worklist, NULL);
985         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
986         cwq->nr_active++;
987 }
988
989 static void cwq_activate_first_delayed(struct cpu_workqueue_struct *cwq)
990 {
991         struct work_struct *work = list_first_entry(&cwq->delayed_works,
992                                                     struct work_struct, entry);
993
994         cwq_activate_delayed_work(work);
995 }
996
997 /**
998  * cwq_dec_nr_in_flight - decrement cwq's nr_in_flight
999  * @cwq: cwq of interest
1000  * @color: color of work which left the queue
1001  *
1002  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1003  * decrement nr_in_flight of its cwq and handle workqueue flushing.
1004  *
1005  * CONTEXT:
1006  * spin_lock_irq(pool->lock).
1007  */
1008 static void cwq_dec_nr_in_flight(struct cpu_workqueue_struct *cwq, int color)
1009 {
1010         /* ignore uncolored works */
1011         if (color == WORK_NO_COLOR)
1012                 return;
1013
1014         cwq->nr_in_flight[color]--;
1015
1016         cwq->nr_active--;
1017         if (!list_empty(&cwq->delayed_works)) {
1018                 /* one down, submit a delayed one */
1019                 if (cwq->nr_active < cwq->max_active)
1020                         cwq_activate_first_delayed(cwq);
1021         }
1022
1023         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1024         if (likely(cwq->flush_color != color))
1025                 return;
1026
1027         /* are there still in-flight works? */
1028         if (cwq->nr_in_flight[color])
1029                 return;
1030
1031         /* this cwq is done, clear flush_color */
1032         cwq->flush_color = -1;
1033
1034         /*
1035          * If this was the last cwq, wake up the first flusher.  It
1036          * will handle the rest.
1037          */
1038         if (atomic_dec_and_test(&cwq->wq->nr_cwqs_to_flush))
1039                 complete(&cwq->wq->first_flusher->done);
1040 }
1041
1042 /**
1043  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1044  * @work: work item to steal
1045  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1046  * @flags: place to store irq state
1047  *
1048  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1049  * stable state - idle, on timer or on worklist.  Return values are
1050  *
1051  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1052  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1053  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1054  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1055  *              for arbitrarily long
1056  *
1057  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1058  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1059  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1060  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1061  *
1062  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1063  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1064  *
1065  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1066  */
1067 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1068                                unsigned long *flags)
1069 {
1070         struct worker_pool *pool;
1071
1072         local_irq_save(*flags);
1073
1074         /* try to steal the timer if it exists */
1075         if (is_dwork) {
1076                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1077
1078                 /*
1079                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1080                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1081                  * running on the local CPU.
1082                  */
1083                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1084                         return 1;
1085         }
1086
1087         /* try to claim PENDING the normal way */
1088         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1089                 return 0;
1090
1091         /*
1092          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1093          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1094          */
1095         pool = get_work_pool(work);
1096         if (!pool)
1097                 goto fail;
1098
1099         spin_lock(&pool->lock);
1100         if (!list_empty(&work->entry)) {
1101                 /*
1102                  * This work is queued, but perhaps we locked the wrong
1103                  * pool.  In that case we must see the new value after
1104                  * rmb(), see insert_work()->wmb().
1105                  */
1106                 smp_rmb();
1107                 if (pool == get_work_pool(work)) {
1108                         debug_work_deactivate(work);
1109
1110                         /*
1111                          * A delayed work item cannot be grabbed directly
1112                          * because it might have linked NO_COLOR work items
1113                          * which, if left on the delayed_list, will confuse
1114                          * cwq->nr_active management later on and cause
1115                          * stall.  Make sure the work item is activated
1116                          * before grabbing.
1117                          */
1118                         if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1119                                 cwq_activate_delayed_work(work);
1120
1121                         list_del_init(&work->entry);
1122                         cwq_dec_nr_in_flight(get_work_cwq(work),
1123                                 get_work_color(work));
1124
1125                         /* work->data points to cwq iff queued, point to pool */
1126                         set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1127
1128                         spin_unlock(&pool->lock);
1129                         return 1;
1130                 }
1131         }
1132         spin_unlock(&pool->lock);
1133 fail:
1134         local_irq_restore(*flags);
1135         if (work_is_canceling(work))
1136                 return -ENOENT;
1137         cpu_relax();
1138         return -EAGAIN;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * insert_work - insert a work into a pool
1143  * @cwq: cwq @work belongs to
1144  * @work: work to insert
1145  * @head: insertion point
1146  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1147  *
1148  * Insert @work which belongs to @cwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1149  * work_struct flags.
1150  *
1151  * CONTEXT:
1152  * spin_lock_irq(pool->lock).
1153  */
1154 static void insert_work(struct cpu_workqueue_struct *cwq,
1155                         struct work_struct *work, struct list_head *head,
1156                         unsigned int extra_flags)
1157 {
1158         struct worker_pool *pool = cwq->pool;
1159
1160         /* we own @work, set data and link */
1161         set_work_cwq(work, cwq, extra_flags);
1162
1163         /*
1164          * Ensure that we get the right work->data if we see the
1165          * result of list_add() below, see try_to_grab_pending().
1166          */
1167         smp_wmb();
1168
1169         list_add_tail(&work->entry, head);
1170
1171         /*
1172          * Ensure either worker_sched_deactivated() sees the above
1173          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers
1174          * lying around lazily while there are works to be processed.
1175          */
1176         smp_mb();
1177
1178         if (__need_more_worker(pool))
1179                 wake_up_worker(pool);
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1184  * same workqueue.  This is rather expensive and should only be used from
1185  * cold paths.
1186  */
1187 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1188 {
1189         unsigned long flags;
1190         unsigned int cpu;
1191
1192         for_each_wq_cpu(cpu) {
1193                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
1194                 struct worker_pool *pool = cwq->pool;
1195                 struct worker *worker;
1196                 struct hlist_node *pos;
1197                 int i;
1198
1199                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
1200                 for_each_busy_worker(worker, i, pos, pool) {
1201                         if (worker->task != current)
1202                                 continue;
1203                         spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
1204                         /*
1205                          * I'm @worker, no locking necessary.  See if @work
1206                          * is headed to the same workqueue.
1207                          */
1208                         return worker->current_cwq->wq == wq;
1209                 }
1210                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
1211         }
1212         return false;
1213 }
1214
1215 static void __queue_work(unsigned int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1216                          struct work_struct *work)
1217 {
1218         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
1219         struct worker_pool *pool;
1220         struct cpu_workqueue_struct *cwq;
1221         struct list_head *worklist;
1222         unsigned int work_flags;
1223         unsigned int req_cpu = cpu;
1224
1225         /*
1226          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1227          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1228          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1229          * happen with IRQ disabled.
1230          */
1231         WARN_ON_ONCE(!irqs_disabled());
1232
1233         debug_work_activate(work);
1234
1235         /* if dying, only works from the same workqueue are allowed */
1236         if (unlikely(wq->flags & WQ_DRAINING) &&
1237             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1238                 return;
1239
1240         /* determine pool to use */
1241         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
1242                 struct worker_pool *last_pool;
1243
1244                 if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1245                         cpu = raw_smp_processor_id();
1246
1247                 /*
1248                  * It's multi cpu.  If @work was previously on a different
1249                  * cpu, it might still be running there, in which case the
1250                  * work needs to be queued on that cpu to guarantee
1251                  * non-reentrancy.
1252                  */
1253                 pool = get_std_worker_pool(cpu, highpri);
1254                 last_pool = get_work_pool(work);
1255
1256                 if (last_pool && last_pool != pool) {
1257                         struct worker *worker;
1258
1259                         spin_lock(&last_pool->lock);
1260
1261                         worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1262
1263                         if (worker && worker->current_cwq->wq == wq)
1264                                 pool = last_pool;
1265                         else {
1266                                 /* meh... not running there, queue here */
1267                                 spin_unlock(&last_pool->lock);
1268                                 spin_lock(&pool->lock);
1269                         }
1270                 } else {
1271                         spin_lock(&pool->lock);
1272                 }
1273         } else {
1274                 pool = get_std_worker_pool(WORK_CPU_UNBOUND, highpri);
1275                 spin_lock(&pool->lock);
1276         }
1277
1278         /* pool determined, get cwq and queue */
1279         cwq = get_cwq(pool->cpu, wq);
1280         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, cwq, work);
1281
1282         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry))) {
1283                 spin_unlock(&pool->lock);
1284                 return;
1285         }
1286
1287         cwq->nr_in_flight[cwq->work_color]++;
1288         work_flags = work_color_to_flags(cwq->work_color);
1289
1290         if (likely(cwq->nr_active < cwq->max_active)) {
1291                 trace_workqueue_activate_work(work);
1292                 cwq->nr_active++;
1293                 worklist = &cwq->pool->worklist;
1294         } else {
1295                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1296                 worklist = &cwq->delayed_works;
1297         }
1298
1299         insert_work(cwq, work, worklist, work_flags);
1300
1301         spin_unlock(&pool->lock);
1302 }
1303
1304 /**
1305  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1306  * @cpu: CPU number to execute work on
1307  * @wq: workqueue to use
1308  * @work: work to queue
1309  *
1310  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1311  *
1312  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1313  * can't go away.
1314  */
1315 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1316                    struct work_struct *work)
1317 {
1318         bool ret = false;
1319         unsigned long flags;
1320
1321         local_irq_save(flags);
1322
1323         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1324                 __queue_work(cpu, wq, work);
1325                 ret = true;
1326         }
1327
1328         local_irq_restore(flags);
1329         return ret;
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_on);
1332
1333 /**
1334  * queue_work - queue work on a workqueue
1335  * @wq: workqueue to use
1336  * @work: work to queue
1337  *
1338  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1339  *
1340  * We queue the work to the CPU on which it was submitted, but if the CPU dies
1341  * it can be processed by another CPU.
1342  */
1343 bool queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work)
1344 {
1345         return queue_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, work);
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work);
1348
1349 void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)
1350 {
1351         struct delayed_work *dwork = (struct delayed_work *)__data;
1352
1353         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1354         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1355 }
1356 EXPORT_SYMBOL_GPL(delayed_work_timer_fn);
1357
1358 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1359                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1360 {
1361         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1362         struct work_struct *work = &dwork->work;
1363
1364         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn ||
1365                      timer->data != (unsigned long)dwork);
1366         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1367         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1368
1369         /*
1370          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1371          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1372          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1373          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1374          */
1375         if (!delay) {
1376                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1377                 return;
1378         }
1379
1380         timer_stats_timer_set_start_info(&dwork->timer);
1381
1382         dwork->wq = wq;
1383         dwork->cpu = cpu;
1384         timer->expires = jiffies + delay;
1385
1386         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1387                 add_timer_on(timer, cpu);
1388         else
1389                 add_timer(timer);
1390 }
1391
1392 /**
1393  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1394  * @cpu: CPU number to execute work on
1395  * @wq: workqueue to use
1396  * @dwork: work to queue
1397  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1398  *
1399  * Returns %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1400  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1401  * execution.
1402  */
1403 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1404                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1405 {
1406         struct work_struct *work = &dwork->work;
1407         bool ret = false;
1408         unsigned long flags;
1409
1410         /* read the comment in __queue_work() */
1411         local_irq_save(flags);
1412
1413         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1414                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1415                 ret = true;
1416         }
1417
1418         local_irq_restore(flags);
1419         return ret;
1420 }
1421 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_delayed_work_on);
1422
1423 /**
1424  * queue_delayed_work - queue work on a workqueue after delay
1425  * @wq: workqueue to use
1426  * @dwork: delayable work to queue
1427  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1428  *
1429  * Equivalent to queue_delayed_work_on() but tries to use the local CPU.
1430  */
1431 bool queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq,
1432                         struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1433 {
1434         return queue_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, dwork, delay);
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_delayed_work);
1437
1438 /**
1439  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1440  * @cpu: CPU number to execute work on
1441  * @wq: workqueue to use
1442  * @dwork: work to queue
1443  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1444  *
1445  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1446  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1447  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1448  * current state.
1449  *
1450  * Returns %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1451  * pending and its timer was modified.
1452  *
1453  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1454  * See try_to_grab_pending() for details.
1455  */
1456 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1457                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1458 {
1459         unsigned long flags;
1460         int ret;
1461
1462         do {
1463                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1464         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1465
1466         if (likely(ret >= 0)) {
1467                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1468                 local_irq_restore(flags);
1469         }
1470
1471         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1472         return ret;
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1475
1476 /**
1477  * mod_delayed_work - modify delay of or queue a delayed work
1478  * @wq: workqueue to use
1479  * @dwork: work to queue
1480  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1481  *
1482  * mod_delayed_work_on() on local CPU.
1483  */
1484 bool mod_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct delayed_work *dwork,
1485                       unsigned long delay)
1486 {
1487         return mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, dwork, delay);
1488 }
1489 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work);
1490
1491 /**
1492  * worker_enter_idle - enter idle state
1493  * @worker: worker which is entering idle state
1494  *
1495  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1496  * necessary.
1497  *
1498  * LOCKING:
1499  * spin_lock_irq(pool->lock).
1500  */
1501 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1502 {
1503         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1504
1505         BUG_ON(worker->flags & WORKER_IDLE);
1506         BUG_ON(!list_empty(&worker->entry) &&
1507                (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev));
1508
1509         /* can't use worker_set_flags(), also called from start_worker() */
1510         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1511         pool->nr_idle++;
1512         worker->last_active = jiffies;
1513
1514         /* idle_list is LIFO */
1515         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1516
1517         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1518                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1519
1520         /*
1521          * Sanity check nr_running.  Because wq_unbind_fn() releases
1522          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1523          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1524          * unbind is not in progress.
1525          */
1526         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1527                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1528                      atomic_read(get_pool_nr_running(pool)));
1529 }
1530
1531 /**
1532  * worker_leave_idle - leave idle state
1533  * @worker: worker which is leaving idle state
1534  *
1535  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1536  *
1537  * LOCKING:
1538  * spin_lock_irq(pool->lock).
1539  */
1540 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1541 {
1542         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1543
1544         BUG_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE));
1545         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1546         pool->nr_idle--;
1547         list_del_init(&worker->entry);
1548 }
1549
1550 /**
1551  * worker_maybe_bind_and_lock - bind worker to its cpu if possible and lock pool
1552  * @worker: self
1553  *
1554  * Works which are scheduled while the cpu is online must at least be
1555  * scheduled to a worker which is bound to the cpu so that if they are
1556  * flushed from cpu callbacks while cpu is going down, they are
1557  * guaranteed to execute on the cpu.
1558  *
1559  * This function is to be used by rogue workers and rescuers to bind
1560  * themselves to the target cpu and may race with cpu going down or
1561  * coming online.  kthread_bind() can't be used because it may put the
1562  * worker to already dead cpu and set_cpus_allowed_ptr() can't be used
1563  * verbatim as it's best effort and blocking and pool may be
1564  * [dis]associated in the meantime.
1565  *
1566  * This function tries set_cpus_allowed() and locks pool and verifies the
1567  * binding against %POOL_DISASSOCIATED which is set during
1568  * %CPU_DOWN_PREPARE and cleared during %CPU_ONLINE, so if the worker
1569  * enters idle state or fetches works without dropping lock, it can
1570  * guarantee the scheduling requirement described in the first paragraph.
1571  *
1572  * CONTEXT:
1573  * Might sleep.  Called without any lock but returns with pool->lock
1574  * held.
1575  *
1576  * RETURNS:
1577  * %true if the associated pool is online (@worker is successfully
1578  * bound), %false if offline.
1579  */
1580 static bool worker_maybe_bind_and_lock(struct worker *worker)
1581 __acquires(&pool->lock)
1582 {
1583         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1584         struct task_struct *task = worker->task;
1585
1586         while (true) {
1587                 /*
1588                  * The following call may fail, succeed or succeed
1589                  * without actually migrating the task to the cpu if
1590                  * it races with cpu hotunplug operation.  Verify
1591                  * against POOL_DISASSOCIATED.
1592                  */
1593                 if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED))
1594                         set_cpus_allowed_ptr(task, get_cpu_mask(pool->cpu));
1595
1596                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1597                 if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1598                         return false;
1599                 if (task_cpu(task) == pool->cpu &&
1600                     cpumask_equal(&current->cpus_allowed,
1601                                   get_cpu_mask(pool->cpu)))
1602                         return true;
1603                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1604
1605                 /*
1606                  * We've raced with CPU hot[un]plug.  Give it a breather
1607                  * and retry migration.  cond_resched() is required here;
1608                  * otherwise, we might deadlock against cpu_stop trying to
1609                  * bring down the CPU on non-preemptive kernel.
1610                  */
1611                 cpu_relax();
1612                 cond_resched();
1613         }
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Rebind an idle @worker to its CPU.  worker_thread() will test
1618  * list_empty(@worker->entry) before leaving idle and call this function.
1619  */
1620 static void idle_worker_rebind(struct worker *worker)
1621 {
1622         /* CPU may go down again inbetween, clear UNBOUND only on success */
1623         if (worker_maybe_bind_and_lock(worker))
1624                 worker_clr_flags(worker, WORKER_UNBOUND);
1625
1626         /* rebind complete, become available again */
1627         list_add(&worker->entry, &worker->pool->idle_list);
1628         spin_unlock_irq(&worker->pool->lock);
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Function for @worker->rebind.work used to rebind unbound busy workers to
1633  * the associated cpu which is coming back online.  This is scheduled by
1634  * cpu up but can race with other cpu hotplug operations and may be
1635  * executed twice without intervening cpu down.
1636  */
1637 static void busy_worker_rebind_fn(struct work_struct *work)
1638 {
1639         struct worker *worker = container_of(work, struct worker, rebind_work);
1640
1641         if (worker_maybe_bind_and_lock(worker))
1642                 worker_clr_flags(worker, WORKER_UNBOUND);
1643
1644         spin_unlock_irq(&worker->pool->lock);
1645 }
1646
1647 /**
1648  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
1649  * @pool: pool of interest
1650  *
1651  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.  Rebinding
1652  * is different for idle and busy ones.
1653  *
1654  * Idle ones will be removed from the idle_list and woken up.  They will
1655  * add themselves back after completing rebind.  This ensures that the
1656  * idle_list doesn't contain any unbound workers when re-bound busy workers
1657  * try to perform local wake-ups for concurrency management.
1658  *
1659  * Busy workers can rebind after they finish their current work items.
1660  * Queueing the rebind work item at the head of the scheduled list is
1661  * enough.  Note that nr_running will be properly bumped as busy workers
1662  * rebind.
1663  *
1664  * On return, all non-manager workers are scheduled for rebind - see
1665  * manage_workers() for the manager special case.  Any idle worker
1666  * including the manager will not appear on @idle_list until rebind is
1667  * complete, making local wake-ups safe.
1668  */
1669 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
1670 {
1671         struct worker *worker, *n;
1672         struct hlist_node *pos;
1673         int i;
1674
1675         lockdep_assert_held(&pool->assoc_mutex);
1676         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1677
1678         /* dequeue and kick idle ones */
1679         list_for_each_entry_safe(worker, n, &pool->idle_list, entry) {
1680                 /*
1681                  * idle workers should be off @pool->idle_list until rebind
1682                  * is complete to avoid receiving premature local wake-ups.
1683                  */
1684                 list_del_init(&worker->entry);
1685
1686                 /*
1687                  * worker_thread() will see the above dequeuing and call
1688                  * idle_worker_rebind().
1689                  */
1690                 wake_up_process(worker->task);
1691         }
1692
1693         /* rebind busy workers */
1694         for_each_busy_worker(worker, i, pos, pool) {
1695                 struct work_struct *rebind_work = &worker->rebind_work;
1696                 struct workqueue_struct *wq;
1697
1698                 if (test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT,
1699                                      work_data_bits(rebind_work)))
1700                         continue;
1701
1702                 debug_work_activate(rebind_work);
1703
1704                 /*
1705                  * wq doesn't really matter but let's keep @worker->pool
1706                  * and @cwq->pool consistent for sanity.
1707                  */
1708                 if (std_worker_pool_pri(worker->pool))
1709                         wq = system_highpri_wq;
1710                 else
1711                         wq = system_wq;
1712
1713                 insert_work(get_cwq(pool->cpu, wq), rebind_work,
1714                             worker->scheduled.next,
1715                             work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR));
1716         }
1717 }
1718
1719 static struct worker *alloc_worker(void)
1720 {
1721         struct worker *worker;
1722
1723         worker = kzalloc(sizeof(*worker), GFP_KERNEL);
1724         if (worker) {
1725                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1726                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1727                 INIT_WORK(&worker->rebind_work, busy_worker_rebind_fn);
1728                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1729                 worker->flags = WORKER_PREP;
1730         }
1731         return worker;
1732 }
1733
1734 /**
1735  * create_worker - create a new workqueue worker
1736  * @pool: pool the new worker will belong to
1737  *
1738  * Create a new worker which is bound to @pool.  The returned worker
1739  * can be started by calling start_worker() or destroyed using
1740  * destroy_worker().
1741  *
1742  * CONTEXT:
1743  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1744  *
1745  * RETURNS:
1746  * Pointer to the newly created worker.
1747  */
1748 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1749 {
1750         const char *pri = std_worker_pool_pri(pool) ? "H" : "";
1751         struct worker *worker = NULL;
1752         int id = -1;
1753
1754         spin_lock_irq(&pool->lock);
1755         while (ida_get_new(&pool->worker_ida, &id)) {
1756                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1757                 if (!ida_pre_get(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL))
1758                         goto fail;
1759                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1760         }
1761         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1762
1763         worker = alloc_worker();
1764         if (!worker)
1765                 goto fail;
1766
1767         worker->pool = pool;
1768         worker->id = id;
1769
1770         if (pool->cpu != WORK_CPU_UNBOUND)
1771                 worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread,
1772                                         worker, cpu_to_node(pool->cpu),
1773                                         "kworker/%u:%d%s", pool->cpu, id, pri);
1774         else
1775                 worker->task = kthread_create(worker_thread, worker,
1776                                               "kworker/u:%d%s", id, pri);
1777         if (IS_ERR(worker->task))
1778                 goto fail;
1779
1780         if (std_worker_pool_pri(pool))
1781                 set_user_nice(worker->task, HIGHPRI_NICE_LEVEL);
1782
1783         /*
1784          * Determine CPU binding of the new worker depending on
1785          * %POOL_DISASSOCIATED.  The caller is responsible for ensuring the
1786          * flag remains stable across this function.  See the comments
1787          * above the flag definition for details.
1788          *
1789          * As an unbound worker may later become a regular one if CPU comes
1790          * online, make sure every worker has %PF_THREAD_BOUND set.
1791          */
1792         if (!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)) {
1793                 kthread_bind(worker->task, pool->cpu);
1794         } else {
1795                 worker->task->flags |= PF_THREAD_BOUND;
1796                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1797         }
1798
1799         return worker;
1800 fail:
1801         if (id >= 0) {
1802                 spin_lock_irq(&pool->lock);
1803                 ida_remove(&pool->worker_ida, id);
1804                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
1805         }
1806         kfree(worker);
1807         return NULL;
1808 }
1809
1810 /**
1811  * start_worker - start a newly created worker
1812  * @worker: worker to start
1813  *
1814  * Make the pool aware of @worker and start it.
1815  *
1816  * CONTEXT:
1817  * spin_lock_irq(pool->lock).
1818  */
1819 static void start_worker(struct worker *worker)
1820 {
1821         worker->flags |= WORKER_STARTED;
1822         worker->pool->nr_workers++;
1823         worker_enter_idle(worker);
1824         wake_up_process(worker->task);
1825 }
1826
1827 /**
1828  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1829  * @worker: worker to be destroyed
1830  *
1831  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.
1832  *
1833  * CONTEXT:
1834  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
1835  */
1836 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1837 {
1838         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1839         int id = worker->id;
1840
1841         /* sanity check frenzy */
1842         BUG_ON(worker->current_work);
1843         BUG_ON(!list_empty(&worker->scheduled));
1844
1845         if (worker->flags & WORKER_STARTED)
1846                 pool->nr_workers--;
1847         if (worker->flags & WORKER_IDLE)
1848                 pool->nr_idle--;
1849
1850         list_del_init(&worker->entry);
1851         worker->flags |= WORKER_DIE;
1852
1853         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1854
1855         kthread_stop(worker->task);
1856         kfree(worker);
1857
1858         spin_lock_irq(&pool->lock);
1859         ida_remove(&pool->worker_ida, id);
1860 }
1861
1862 static void idle_worker_timeout(unsigned long __pool)
1863 {
1864         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1865
1866         spin_lock_irq(&pool->lock);
1867
1868         if (too_many_workers(pool)) {
1869                 struct worker *worker;
1870                 unsigned long expires;
1871
1872                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1873                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1874                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1875
1876                 if (time_before(jiffies, expires))
1877                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
1878                 else {
1879                         /* it's been idle for too long, wake up manager */
1880                         pool->flags |= POOL_MANAGE_WORKERS;
1881                         wake_up_worker(pool);
1882                 }
1883         }
1884
1885         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1886 }
1887
1888 static bool send_mayday(struct work_struct *work)
1889 {
1890         struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_work_cwq(work);
1891         struct workqueue_struct *wq = cwq->wq;
1892         unsigned int cpu;
1893
1894         if (!(wq->flags & WQ_RESCUER))
1895                 return false;
1896
1897         /* mayday mayday mayday */
1898         cpu = cwq->pool->cpu;
1899         /* WORK_CPU_UNBOUND can't be set in cpumask, use cpu 0 instead */
1900         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1901                 cpu = 0;
1902         if (!mayday_test_and_set_cpu(cpu, wq->mayday_mask))
1903                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
1904         return true;
1905 }
1906
1907 static void pool_mayday_timeout(unsigned long __pool)
1908 {
1909         struct worker_pool *pool = (void *)__pool;
1910         struct work_struct *work;
1911
1912         spin_lock_irq(&pool->lock);
1913
1914         if (need_to_create_worker(pool)) {
1915                 /*
1916                  * We've been trying to create a new worker but
1917                  * haven't been successful.  We might be hitting an
1918                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
1919                  * rescuers.
1920                  */
1921                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
1922                         send_mayday(work);
1923         }
1924
1925         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1926
1927         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
1928 }
1929
1930 /**
1931  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
1932  * @pool: pool to create a new worker for
1933  *
1934  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
1935  * have at least one idle worker on return from this function.  If
1936  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
1937  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
1938  * possible allocation deadlock.
1939  *
1940  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be false and
1941  * may_start_working() true.
1942  *
1943  * LOCKING:
1944  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
1945  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
1946  * manager.
1947  *
1948  * RETURNS:
1949  * false if no action was taken and pool->lock stayed locked, true
1950  * otherwise.
1951  */
1952 static bool maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
1953 __releases(&pool->lock)
1954 __acquires(&pool->lock)
1955 {
1956         if (!need_to_create_worker(pool))
1957                 return false;
1958 restart:
1959         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1960
1961         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
1962         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
1963
1964         while (true) {
1965                 struct worker *worker;
1966
1967                 worker = create_worker(pool);
1968                 if (worker) {
1969                         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1970                         spin_lock_irq(&pool->lock);
1971                         start_worker(worker);
1972                         BUG_ON(need_to_create_worker(pool));
1973                         return true;
1974                 }
1975
1976                 if (!need_to_create_worker(pool))
1977                         break;
1978
1979                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1980                 schedule_timeout(CREATE_COOLDOWN);
1981
1982                 if (!need_to_create_worker(pool))
1983                         break;
1984         }
1985
1986         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
1987         spin_lock_irq(&pool->lock);
1988         if (need_to_create_worker(pool))
1989                 goto restart;
1990         return true;
1991 }
1992
1993 /**
1994  * maybe_destroy_worker - destroy workers which have been idle for a while
1995  * @pool: pool to destroy workers for
1996  *
1997  * Destroy @pool workers which have been idle for longer than
1998  * IDLE_WORKER_TIMEOUT.
1999  *
2000  * LOCKING:
2001  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2002  * multiple times.  Called only from manager.
2003  *
2004  * RETURNS:
2005  * false if no action was taken and pool->lock stayed locked, true
2006  * otherwise.
2007  */
2008 static bool maybe_destroy_workers(struct worker_pool *pool)
2009 {
2010         bool ret = false;
2011
2012         while (too_many_workers(pool)) {
2013                 struct worker *worker;
2014                 unsigned long expires;
2015
2016                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2017                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2018
2019                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2020                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2021                         break;
2022                 }
2023
2024                 destroy_worker(worker);
2025                 ret = true;
2026         }
2027
2028         return ret;
2029 }
2030
2031 /**
2032  * manage_workers - manage worker pool
2033  * @worker: self
2034  *
2035  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2036  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2037  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2038  *
2039  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2040  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2041  * and may_start_working() is true.
2042  *
2043  * CONTEXT:
2044  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2045  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2046  *
2047  * RETURNS:
2048  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2049  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2050  */
2051 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2052 {
2053         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2054         bool ret = false;
2055
2056         if (pool->flags & POOL_MANAGING_WORKERS)
2057                 return ret;
2058
2059         pool->flags |= POOL_MANAGING_WORKERS;
2060
2061         /*
2062          * To simplify both worker management and CPU hotplug, hold off
2063          * management while hotplug is in progress.  CPU hotplug path can't
2064          * grab %POOL_MANAGING_WORKERS to achieve this because that can
2065          * lead to idle worker depletion (all become busy thinking someone
2066          * else is managing) which in turn can result in deadlock under
2067          * extreme circumstances.  Use @pool->assoc_mutex to synchronize
2068          * manager against CPU hotplug.
2069          *
2070          * assoc_mutex would always be free unless CPU hotplug is in
2071          * progress.  trylock first without dropping @pool->lock.
2072          */
2073         if (unlikely(!mutex_trylock(&pool->assoc_mutex))) {
2074                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2075                 mutex_lock(&pool->assoc_mutex);
2076                 /*
2077                  * CPU hotplug could have happened while we were waiting
2078                  * for assoc_mutex.  Hotplug itself can't handle us
2079                  * because manager isn't either on idle or busy list, and
2080                  * @pool's state and ours could have deviated.
2081                  *
2082                  * As hotplug is now excluded via assoc_mutex, we can
2083                  * simply try to bind.  It will succeed or fail depending
2084                  * on @pool's current state.  Try it and adjust
2085                  * %WORKER_UNBOUND accordingly.
2086                  */
2087                 if (worker_maybe_bind_and_lock(worker))
2088                         worker->flags &= ~WORKER_UNBOUND;
2089                 else
2090                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
2091
2092                 ret = true;
2093         }
2094
2095         pool->flags &= ~POOL_MANAGE_WORKERS;
2096
2097         /*
2098          * Destroy and then create so that may_start_working() is true
2099          * on return.
2100          */
2101         ret |= maybe_destroy_workers(pool);
2102         ret |= maybe_create_worker(pool);
2103
2104         pool->flags &= ~POOL_MANAGING_WORKERS;
2105         mutex_unlock(&pool->assoc_mutex);
2106         return ret;
2107 }
2108
2109 /**
2110  * process_one_work - process single work
2111  * @worker: self
2112  * @work: work to process
2113  *
2114  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2115  * process a single work including synchronization against and
2116  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2117  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2118  * call this function to process a work.
2119  *
2120  * CONTEXT:
2121  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2122  */
2123 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2124 __releases(&pool->lock)
2125 __acquires(&pool->lock)
2126 {
2127         struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_work_cwq(work);
2128         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2129         bool cpu_intensive = cwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2130         int work_color;
2131         struct worker *collision;
2132 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2133         /*
2134          * It is permissible to free the struct work_struct from
2135          * inside the function that is called from it, this we need to
2136          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2137          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2138          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2139          */
2140         struct lockdep_map lockdep_map;
2141
2142         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2143 #endif
2144         /*
2145          * Ensure we're on the correct CPU.  DISASSOCIATED test is
2146          * necessary to avoid spurious warnings from rescuers servicing the
2147          * unbound or a disassociated pool.
2148          */
2149         WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_UNBOUND) &&
2150                      !(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2151                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2152
2153         /*
2154          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2155          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2156          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2157          * currently executing one.
2158          */
2159         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2160         if (unlikely(collision)) {
2161                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2162                 return;
2163         }
2164
2165         /* claim and dequeue */
2166         debug_work_deactivate(work);
2167         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2168         worker->current_work = work;
2169         worker->current_func = work->func;
2170         worker->current_cwq = cwq;
2171         work_color = get_work_color(work);
2172
2173         list_del_init(&work->entry);
2174
2175         /*
2176          * CPU intensive works don't participate in concurrency
2177          * management.  They're the scheduler's responsibility.
2178          */
2179         if (unlikely(cpu_intensive))
2180                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE, true);
2181
2182         /*
2183          * Unbound pool isn't concurrency managed and work items should be
2184          * executed ASAP.  Wake up another worker if necessary.
2185          */
2186         if ((worker->flags & WORKER_UNBOUND) && need_more_worker(pool))
2187                 wake_up_worker(pool);
2188
2189         /*
2190          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2191          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2192          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2193          * disabled.
2194          */
2195         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2196
2197         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2198
2199         lock_map_acquire_read(&cwq->wq->lockdep_map);
2200         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2201         trace_workqueue_execute_start(work);
2202         worker->current_func(work);
2203         /*
2204          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2205          * point will only record its address.
2206          */
2207         trace_workqueue_execute_end(work);
2208         lock_map_release(&lockdep_map);
2209         lock_map_release(&cwq->wq->lockdep_map);
2210
2211         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2212                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2213                        "     last function: %pf\n",
2214                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2215                        worker->current_func);
2216                 debug_show_held_locks(current);
2217                 dump_stack();
2218         }
2219
2220         spin_lock_irq(&pool->lock);
2221
2222         /* clear cpu intensive status */
2223         if (unlikely(cpu_intensive))
2224                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2225
2226         /* we're done with it, release */
2227         hash_del(&worker->hentry);
2228         worker->current_work = NULL;
2229         worker->current_func = NULL;
2230         worker->current_cwq = NULL;
2231         cwq_dec_nr_in_flight(cwq, work_color);
2232 }
2233
2234 /**
2235  * process_scheduled_works - process scheduled works
2236  * @worker: self
2237  *
2238  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2239  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2240  * fetches a work from the top and executes it.
2241  *
2242  * CONTEXT:
2243  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2244  * multiple times.
2245  */
2246 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2247 {
2248         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2249                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2250                                                 struct work_struct, entry);
2251                 process_one_work(worker, work);
2252         }
2253 }
2254
2255 /**
2256  * worker_thread - the worker thread function
2257  * @__worker: self
2258  *
2259  * The worker thread function.  There are NR_CPU_WORKER_POOLS dynamic pools
2260  * of these per each cpu.  These workers process all works regardless of
2261  * their specific target workqueue.  The only exception is works which
2262  * belong to workqueues with a rescuer which will be explained in
2263  * rescuer_thread().
2264  */
2265 static int worker_thread(void *__worker)
2266 {
2267         struct worker *worker = __worker;
2268         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2269
2270         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2271         worker->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2272 woke_up:
2273         spin_lock_irq(&pool->lock);
2274
2275         /* we are off idle list if destruction or rebind is requested */
2276         if (unlikely(list_empty(&worker->entry))) {
2277                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2278
2279                 /* if DIE is set, destruction is requested */
2280                 if (worker->flags & WORKER_DIE) {
2281                         worker->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2282                         return 0;
2283                 }
2284
2285                 /* otherwise, rebind */
2286                 idle_worker_rebind(worker);
2287                 goto woke_up;
2288         }
2289
2290         worker_leave_idle(worker);
2291 recheck:
2292         /* no more worker necessary? */
2293         if (!need_more_worker(pool))
2294                 goto sleep;
2295
2296         /* do we need to manage? */
2297         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2298                 goto recheck;
2299
2300         /*
2301          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2302          * preparing to process a work or actually processing it.
2303          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2304          */
2305         BUG_ON(!list_empty(&worker->scheduled));
2306
2307         /*
2308          * When control reaches this point, we're guaranteed to have
2309          * at least one idle worker or that someone else has already
2310          * assumed the manager role.
2311          */
2312         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP);
2313
2314         do {
2315                 struct work_struct *work =
2316                         list_first_entry(&pool->worklist,
2317                                          struct work_struct, entry);
2318
2319                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2320                         /* optimization path, not strictly necessary */
2321                         process_one_work(worker, work);
2322                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2323                                 process_scheduled_works(worker);
2324                 } else {
2325                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2326                         process_scheduled_works(worker);
2327                 }
2328         } while (keep_working(pool));
2329
2330         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP, false);
2331 sleep:
2332         if (unlikely(need_to_manage_workers(pool)) && manage_workers(worker))
2333                 goto recheck;
2334
2335         /*
2336          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2337          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2338          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2339          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2340          * event.
2341          */
2342         worker_enter_idle(worker);
2343         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2344         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2345         schedule();
2346         goto woke_up;
2347 }
2348
2349 /**
2350  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2351  * @__rescuer: self
2352  *
2353  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2354  * workqueue which has WQ_RESCUER set.
2355  *
2356  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2357  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2358  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2359  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2360  * the problem rescuer solves.
2361  *
2362  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2363  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2364  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2365  *
2366  * This should happen rarely.
2367  */
2368 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2369 {
2370         struct worker *rescuer = __rescuer;
2371         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2372         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2373         bool is_unbound = wq->flags & WQ_UNBOUND;
2374         unsigned int cpu;
2375
2376         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2377
2378         /*
2379          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2380          * doesn't participate in concurrency management.
2381          */
2382         rescuer->task->flags |= PF_WQ_WORKER;
2383 repeat:
2384         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2385
2386         if (kthread_should_stop()) {
2387                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2388                 rescuer->task->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2389                 return 0;
2390         }
2391
2392         /*
2393          * See whether any cpu is asking for help.  Unbounded
2394          * workqueues use cpu 0 in mayday_mask for CPU_UNBOUND.
2395          */
2396         for_each_mayday_cpu(cpu, wq->mayday_mask) {
2397                 unsigned int tcpu = is_unbound ? WORK_CPU_UNBOUND : cpu;
2398                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(tcpu, wq);
2399                 struct worker_pool *pool = cwq->pool;
2400                 struct work_struct *work, *n;
2401
2402                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2403                 mayday_clear_cpu(cpu, wq->mayday_mask);
2404
2405                 /* migrate to the target cpu if possible */
2406                 rescuer->pool = pool;
2407                 worker_maybe_bind_and_lock(rescuer);
2408
2409                 /*
2410                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2411                  * process'em.
2412                  */
2413                 BUG_ON(!list_empty(&rescuer->scheduled));
2414                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry)
2415                         if (get_work_cwq(work) == cwq)
2416                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2417
2418                 process_scheduled_works(rescuer);
2419
2420                 /*
2421                  * Leave this pool.  If keep_working() is %true, notify a
2422                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2423                  * and stalling the execution.
2424                  */
2425                 if (keep_working(pool))
2426                         wake_up_worker(pool);
2427
2428                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2429         }
2430
2431         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2432         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2433         schedule();
2434         goto repeat;
2435 }
2436
2437 struct wq_barrier {
2438         struct work_struct      work;
2439         struct completion       done;
2440 };
2441
2442 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2443 {
2444         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2445         complete(&barr->done);
2446 }
2447
2448 /**
2449  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2450  * @cwq: cwq to insert barrier into
2451  * @barr: wq_barrier to insert
2452  * @target: target work to attach @barr to
2453  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2454  *
2455  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2456  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2457  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2458  * cpu.
2459  *
2460  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2461  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2462  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2463  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2464  * after a work with LINKED flag set.
2465  *
2466  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2467  * underneath us, so we can't reliably determine cwq from @target.
2468  *
2469  * CONTEXT:
2470  * spin_lock_irq(pool->lock).
2471  */
2472 static void insert_wq_barrier(struct cpu_workqueue_struct *cwq,
2473                               struct wq_barrier *barr,
2474                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2475 {
2476         struct list_head *head;
2477         unsigned int linked = 0;
2478
2479         /*
2480          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2481          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2482          * checks and call back into the fixup functions where we
2483          * might deadlock.
2484          */
2485         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2486         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2487         init_completion(&barr->done);
2488
2489         /*
2490          * If @target is currently being executed, schedule the
2491          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2492          */
2493         if (worker)
2494                 head = worker->scheduled.next;
2495         else {
2496                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2497
2498                 head = target->entry.next;
2499                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2500                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2501                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2502         }
2503
2504         debug_work_activate(&barr->work);
2505         insert_work(cwq, &barr->work, head,
2506                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2507 }
2508
2509 /**
2510  * flush_workqueue_prep_cwqs - prepare cwqs for workqueue flushing
2511  * @wq: workqueue being flushed
2512  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2513  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2514  *
2515  * Prepare cwqs for workqueue flushing.
2516  *
2517  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all cwqs should be
2518  * -1.  If no cwq has in-flight commands at the specified color, all
2519  * cwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any cwq
2520  * has in flight commands, its cwq->flush_color is set to
2521  * @flush_color, @wq->nr_cwqs_to_flush is updated accordingly, cwq
2522  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2523  *
2524  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2525  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2526  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2527  * is returned.
2528  *
2529  * If @work_color is non-negative, all cwqs should have the same
2530  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2531  * advanced to @work_color.
2532  *
2533  * CONTEXT:
2534  * mutex_lock(wq->flush_mutex).
2535  *
2536  * RETURNS:
2537  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2538  * otherwise.
2539  */
2540 static bool flush_workqueue_prep_cwqs(struct workqueue_struct *wq,
2541                                       int flush_color, int work_color)
2542 {
2543         bool wait = false;
2544         unsigned int cpu;
2545
2546         if (flush_color >= 0) {
2547                 BUG_ON(atomic_read(&wq->nr_cwqs_to_flush));
2548                 atomic_set(&wq->nr_cwqs_to_flush, 1);
2549         }
2550
2551         for_each_cwq_cpu(cpu, wq) {
2552                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
2553                 struct worker_pool *pool = cwq->pool;
2554
2555                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2556
2557                 if (flush_color >= 0) {
2558                         BUG_ON(cwq->flush_color != -1);
2559
2560                         if (cwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2561                                 cwq->flush_color = flush_color;
2562                                 atomic_inc(&wq->nr_cwqs_to_flush);
2563                                 wait = true;
2564                         }
2565                 }
2566
2567                 if (work_color >= 0) {
2568                         BUG_ON(work_color != work_next_color(cwq->work_color));
2569                         cwq->work_color = work_color;
2570                 }
2571
2572                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2573         }
2574
2575         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_cwqs_to_flush))
2576                 complete(&wq->first_flusher->done);
2577
2578         return wait;
2579 }
2580
2581 /**
2582  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2583  * @wq: workqueue to flush
2584  *
2585  * Forces execution of the workqueue and blocks until its completion.
2586  * This is typically used in driver shutdown handlers.
2587  *
2588  * We sleep until all works which were queued on entry have been handled,
2589  * but we are not livelocked by new incoming ones.
2590  */
2591 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2592 {
2593         struct wq_flusher this_flusher = {
2594                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2595                 .flush_color = -1,
2596                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK(this_flusher.done),
2597         };
2598         int next_color;
2599
2600         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2601         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2602
2603         mutex_lock(&wq->flush_mutex);
2604
2605         /*
2606          * Start-to-wait phase
2607          */
2608         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2609
2610         if (next_color != wq->flush_color) {
2611                 /*
2612                  * Color space is not full.  The current work_color
2613                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2614                  * by one.
2615                  */
2616                 BUG_ON(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2617                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2618                 wq->work_color = next_color;
2619
2620                 if (!wq->first_flusher) {
2621                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2622                         BUG_ON(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2623
2624                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2625
2626                         if (!flush_workqueue_prep_cwqs(wq, wq->flush_color,
2627                                                        wq->work_color)) {
2628                                 /* nothing to flush, done */
2629                                 wq->flush_color = next_color;
2630                                 wq->first_flusher = NULL;
2631                                 goto out_unlock;
2632                         }
2633                 } else {
2634                         /* wait in queue */
2635                         BUG_ON(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2636                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2637                         flush_workqueue_prep_cwqs(wq, -1, wq->work_color);
2638                 }
2639         } else {
2640                 /*
2641                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2642                  * The next flush completion will assign us
2643                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2644                  */
2645                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2646         }
2647
2648         mutex_unlock(&wq->flush_mutex);
2649
2650         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2651
2652         /*
2653          * Wake-up-and-cascade phase
2654          *
2655          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2656          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2657          */
2658         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2659                 return;
2660
2661         mutex_lock(&wq->flush_mutex);
2662
2663         /* we might have raced, check again with mutex held */
2664         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2665                 goto out_unlock;
2666
2667         wq->first_flusher = NULL;
2668
2669         BUG_ON(!list_empty(&this_flusher.list));
2670         BUG_ON(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2671
2672         while (true) {
2673                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2674
2675                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2676                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2677                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2678                                 break;
2679                         list_del_init(&next->list);
2680                         complete(&next->done);
2681                 }
2682
2683                 BUG_ON(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2684                        wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2685
2686                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2687                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2688
2689                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2690                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2691                         /*
2692                          * Assign the same color to all overflowed
2693                          * flushers, advance work_color and append to
2694                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2695                          * phase for these overflowed flushers.
2696                          */
2697                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2698                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2699
2700                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2701
2702                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2703                                               &wq->flusher_queue);
2704                         flush_workqueue_prep_cwqs(wq, -1, wq->work_color);
2705                 }
2706
2707                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2708                         BUG_ON(wq->flush_color != wq->work_color);
2709                         break;
2710                 }
2711
2712                 /*
2713                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2714                  * the new first flusher and arm cwqs.
2715                  */
2716                 BUG_ON(wq->flush_color == wq->work_color);
2717                 BUG_ON(wq->flush_color != next->flush_color);
2718
2719                 list_del_init(&next->list);
2720                 wq->first_flusher = next;
2721
2722                 if (flush_workqueue_prep_cwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2723                         break;
2724
2725                 /*
2726                  * Meh... this color is already done, clear first
2727                  * flusher and repeat cascading.
2728                  */
2729                 wq->first_flusher = NULL;
2730         }
2731
2732 out_unlock:
2733         mutex_unlock(&wq->flush_mutex);
2734 }
2735 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_workqueue);
2736
2737 /**
2738  * drain_workqueue - drain a workqueue
2739  * @wq: workqueue to drain
2740  *
2741  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2742  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2743  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2744  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is detemined
2745  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2746  * takes too long.
2747  */
2748 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2749 {
2750         unsigned int flush_cnt = 0;
2751         unsigned int cpu;
2752
2753         /*
2754          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2755          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2756          * Use WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2757          */
2758         spin_lock(&workqueue_lock);
2759         if (!wq->nr_drainers++)
2760                 wq->flags |= WQ_DRAINING;
2761         spin_unlock(&workqueue_lock);
2762 reflush:
2763         flush_workqueue(wq);
2764
2765         for_each_cwq_cpu(cpu, wq) {
2766                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
2767                 bool drained;
2768
2769                 spin_lock_irq(&cwq->pool->lock);
2770                 drained = !cwq->nr_active && list_empty(&cwq->delayed_works);
2771                 spin_unlock_irq(&cwq->pool->lock);
2772
2773                 if (drained)
2774                         continue;
2775
2776                 if (++flush_cnt == 10 ||
2777                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2778                         pr_warn("workqueue %s: flush on destruction isn't complete after %u tries\n",
2779                                 wq->name, flush_cnt);
2780                 goto reflush;
2781         }
2782
2783         spin_lock(&workqueue_lock);
2784         if (!--wq->nr_drainers)
2785                 wq->flags &= ~WQ_DRAINING;
2786         spin_unlock(&workqueue_lock);
2787 }
2788 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2789
2790 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr)
2791 {
2792         struct worker *worker = NULL;
2793         struct worker_pool *pool;
2794         struct cpu_workqueue_struct *cwq;
2795
2796         might_sleep();
2797         pool = get_work_pool(work);
2798         if (!pool)
2799                 return false;
2800
2801         spin_lock_irq(&pool->lock);
2802         if (!list_empty(&work->entry)) {
2803                 /*
2804                  * See the comment near try_to_grab_pending()->smp_rmb().
2805                  * If it was re-queued to a different pool under us, we
2806                  * are not going to wait.
2807                  */
2808                 smp_rmb();
2809                 cwq = get_work_cwq(work);
2810                 if (unlikely(!cwq || pool != cwq->pool))
2811                         goto already_gone;
2812         } else {
2813                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2814                 if (!worker)
2815                         goto already_gone;
2816                 cwq = worker->current_cwq;
2817         }
2818
2819         insert_wq_barrier(cwq, barr, work, worker);
2820         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2821
2822         /*
2823          * If @max_active is 1 or rescuer is in use, flushing another work
2824          * item on the same workqueue may lead to deadlock.  Make sure the
2825          * flusher is not running on the same workqueue by verifying write
2826          * access.
2827          */
2828         if (cwq->wq->saved_max_active == 1 || cwq->wq->flags & WQ_RESCUER)
2829                 lock_map_acquire(&cwq->wq->lockdep_map);
2830         else
2831                 lock_map_acquire_read(&cwq->wq->lockdep_map);
2832         lock_map_release(&cwq->wq->lockdep_map);
2833
2834         return true;
2835 already_gone:
2836         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2837         return false;
2838 }
2839
2840 /**
2841  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
2842  * @work: the work to flush
2843  *
2844  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
2845  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
2846  *
2847  * RETURNS:
2848  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2849  * %false if it was already idle.
2850  */
2851 bool flush_work(struct work_struct *work)
2852 {
2853         struct wq_barrier barr;
2854
2855         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
2856         lock_map_release(&work->lockdep_map);
2857
2858         if (start_flush_work(work, &barr)) {
2859                 wait_for_completion(&barr.done);
2860                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
2861                 return true;
2862         } else {
2863                 return false;
2864         }
2865 }
2866 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
2867
2868 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
2869 {
2870         unsigned long flags;
2871         int ret;
2872
2873         do {
2874                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
2875                 /*
2876                  * If someone else is canceling, wait for the same event it
2877                  * would be waiting for before retrying.
2878                  */
2879                 if (unlikely(ret == -ENOENT))
2880                         flush_work(work);
2881         } while (unlikely(ret < 0));
2882
2883         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
2884         mark_work_canceling(work);
2885         local_irq_restore(flags);
2886
2887         flush_work(work);
2888         clear_work_data(work);
2889         return ret;
2890 }
2891
2892 /**
2893  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
2894  * @work: the work to cancel
2895  *
2896  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
2897  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
2898  * another workqueue.  On return from this function, @work is
2899  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
2900  *
2901  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
2902  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
2903  *
2904  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
2905  * queued can't be destroyed before this function returns.
2906  *
2907  * RETURNS:
2908  * %true if @work was pending, %false otherwise.
2909  */
2910 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
2911 {
2912         return __cancel_work_timer(work, false);
2913 }
2914 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
2915
2916 /**
2917  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
2918  * @dwork: the delayed work to flush
2919  *
2920  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
2921  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
2922  * considers the last queueing instance of @dwork.
2923  *
2924  * RETURNS:
2925  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
2926  * %false if it was already idle.
2927  */
2928 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2929 {
2930         local_irq_disable();
2931         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
2932                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
2933         local_irq_enable();
2934         return flush_work(&dwork->work);
2935 }
2936 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
2937
2938 /**
2939  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
2940  * @dwork: delayed_work to cancel
2941  *
2942  * Kill off a pending delayed_work.  Returns %true if @dwork was pending
2943  * and canceled; %false if wasn't pending.  Note that the work callback
2944  * function may still be running on return, unless it returns %true and the
2945  * work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or use
2946  * cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
2947  *
2948  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
2949  */
2950 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
2951 {
2952         unsigned long flags;
2953         int ret;
2954
2955         do {
2956                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
2957         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
2958
2959         if (unlikely(ret < 0))
2960                 return false;
2961
2962         set_work_pool_and_clear_pending(&dwork->work,
2963                                         get_work_pool_id(&dwork->work));
2964         local_irq_restore(flags);
2965         return ret;
2966 }
2967 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
2968
2969 /**
2970  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
2971  * @dwork: the delayed work cancel
2972  *
2973  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
2974  *
2975  * RETURNS:
2976  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
2977  */
2978 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
2979 {
2980         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
2981 }
2982 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
2983
2984 /**
2985  * schedule_work_on - put work task on a specific cpu
2986  * @cpu: cpu to put the work task on
2987  * @work: job to be done
2988  *
2989  * This puts a job on a specific cpu
2990  */
2991 bool schedule_work_on(int cpu, struct work_struct *work)
2992 {
2993         return queue_work_on(cpu, system_wq, work);
2994 }
2995 EXPORT_SYMBOL(schedule_work_on);
2996
2997 /**
2998  * schedule_work - put work task in global workqueue
2999  * @work: job to be done
3000  *
3001  * Returns %false if @work was already on the kernel-global workqueue and
3002  * %true otherwise.
3003  *
3004  * This puts a job in the kernel-global workqueue if it was not already
3005  * queued and leaves it in the same position on the kernel-global
3006  * workqueue otherwise.
3007  */
3008 bool schedule_work(struct work_struct *work)
3009 {
3010         return queue_work(system_wq, work);
3011 }
3012 EXPORT_SYMBOL(schedule_work);
3013
3014 /**
3015  * schedule_delayed_work_on - queue work in global workqueue on CPU after delay
3016  * @cpu: cpu to use
3017  * @dwork: job to be done
3018  * @delay: number of jiffies to wait
3019  *
3020  * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global
3021  * workqueue on the specified CPU.
3022  */
3023 bool schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
3024                               unsigned long delay)
3025 {
3026         return queue_delayed_work_on(cpu, system_wq, dwork, delay);
3027 }
3028 EXPORT_SYMBOL(schedule_delayed_work_on);
3029
3030 /**
3031  * schedule_delayed_work - put work task in global workqueue after delay
3032  * @dwork: job to be done
3033  * @delay: number of jiffies to wait or 0 for immediate execution
3034  *
3035  * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global
3036  * workqueue.
3037  */
3038 bool schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
3039 {
3040         return queue_delayed_work(system_wq, dwork, delay);
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(schedule_delayed_work);
3043
3044 /**
3045  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3046  * @func: the function to call
3047  *
3048  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3049  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3050  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3051  *
3052  * RETURNS:
3053  * 0 on success, -errno on failure.
3054  */
3055 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3056 {
3057         int cpu;
3058         struct work_struct __percpu *works;
3059
3060         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3061         if (!works)
3062                 return -ENOMEM;
3063
3064         get_online_cpus();
3065
3066         for_each_online_cpu(cpu) {
3067                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3068
3069                 INIT_WORK(work, func);
3070                 schedule_work_on(cpu, work);
3071         }
3072
3073         for_each_online_cpu(cpu)
3074                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3075
3076         put_online_cpus();
3077         free_percpu(works);
3078         return 0;
3079 }
3080
3081 /**
3082  * flush_scheduled_work - ensure that any scheduled work has run to completion.
3083  *
3084  * Forces execution of the kernel-global workqueue and blocks until its
3085  * completion.
3086  *
3087  * Think twice before calling this function!  It's very easy to get into
3088  * trouble if you don't take great care.  Either of the following situations
3089  * will lead to deadlock:
3090  *
3091  *      One of the work items currently on the workqueue needs to acquire
3092  *      a lock held by your code or its caller.
3093  *
3094  *      Your code is running in the context of a work routine.
3095  *
3096  * They will be detected by lockdep when they occur, but the first might not
3097  * occur very often.  It depends on what work items are on the workqueue and
3098  * what locks they need, which you have no control over.
3099  *
3100  * In most situations flushing the entire workqueue is overkill; you merely
3101  * need to know that a particular work item isn't queued and isn't running.
3102  * In such cases you should use cancel_delayed_work_sync() or
3103  * cancel_work_sync() instead.
3104  */
3105 void flush_scheduled_work(void)
3106 {
3107         flush_workqueue(system_wq);
3108 }
3109 EXPORT_SYMBOL(flush_scheduled_work);
3110
3111 /**
3112  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3113  * @fn:         the function to execute
3114  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3115  *              be available when the work executes)
3116  *
3117  * Executes the function immediately if process context is available,
3118  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3119  *
3120  * Returns:     0 - function was executed
3121  *              1 - function was scheduled for execution
3122  */
3123 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3124 {
3125         if (!in_interrupt()) {
3126                 fn(&ew->work);
3127                 return 0;
3128         }
3129
3130         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3131         schedule_work(&ew->work);
3132
3133         return 1;
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3136
3137 int keventd_up(void)
3138 {
3139         return system_wq != NULL;
3140 }
3141
3142 static int alloc_cwqs(struct workqueue_struct *wq)
3143 {
3144         /*
3145          * cwqs are forced aligned according to WORK_STRUCT_FLAG_BITS.
3146          * Make sure that the alignment isn't lower than that of
3147          * unsigned long long.
3148          */
3149         const size_t size = sizeof(struct cpu_workqueue_struct);
3150         const size_t align = max_t(size_t, 1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS,
3151                                    __alignof__(unsigned long long));
3152
3153         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3154                 wq->cpu_wq.pcpu = __alloc_percpu(size, align);
3155         else {
3156                 void *ptr;
3157
3158                 /*
3159                  * Allocate enough room to align cwq and put an extra
3160                  * pointer at the end pointing back to the originally
3161                  * allocated pointer which will be used for free.
3162                  */
3163                 ptr = kzalloc(size + align + sizeof(void *), GFP_KERNEL);
3164                 if (ptr) {
3165                         wq->cpu_wq.single = PTR_ALIGN(ptr, align);
3166                         *(void **)(wq->cpu_wq.single + 1) = ptr;
3167                 }
3168         }
3169
3170         /* just in case, make sure it's actually aligned */
3171         BUG_ON(!IS_ALIGNED(wq->cpu_wq.v, align));
3172         return wq->cpu_wq.v ? 0 : -ENOMEM;
3173 }
3174
3175 static void free_cwqs(struct workqueue_struct *wq)
3176 {
3177         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3178                 free_percpu(wq->cpu_wq.pcpu);
3179         else if (wq->cpu_wq.single) {
3180                 /* the pointer to free is stored right after the cwq */
3181                 kfree(*(void **)(wq->cpu_wq.single + 1));
3182         }
3183 }
3184
3185 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
3186                                const char *name)
3187 {
3188         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
3189
3190         if (max_active < 1 || max_active > lim)
3191                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
3192                         max_active, name, 1, lim);
3193
3194         return clamp_val(max_active, 1, lim);
3195 }
3196
3197 struct workqueue_struct *__alloc_workqueue_key(const char *fmt,
3198                                                unsigned int flags,
3199                                                int max_active,
3200                                                struct lock_class_key *key,
3201                                                const char *lock_name, ...)
3202 {
3203         va_list args, args1;
3204         struct workqueue_struct *wq;
3205         unsigned int cpu;
3206         size_t namelen;
3207
3208         /* determine namelen, allocate wq and format name */
3209         va_start(args, lock_name);
3210         va_copy(args1, args);
3211         namelen = vsnprintf(NULL, 0, fmt, args) + 1;
3212
3213         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + namelen, GFP_KERNEL);
3214         if (!wq)
3215                 goto err;
3216
3217         vsnprintf(wq->name, namelen, fmt, args1);
3218         va_end(args);
3219         va_end(args1);
3220
3221         /*
3222          * Workqueues which may be used during memory reclaim should
3223          * have a rescuer to guarantee forward progress.
3224          */
3225         if (flags & WQ_MEM_RECLAIM)
3226                 flags |= WQ_RESCUER;
3227
3228         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
3229         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
3230
3231         /* init wq */
3232         wq->flags = flags;
3233         wq->saved_max_active = max_active;
3234         mutex_init(&wq->flush_mutex);
3235         atomic_set(&wq->nr_cwqs_to_flush, 0);
3236         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
3237         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
3238
3239         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, key, 0);
3240         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
3241
3242         if (alloc_cwqs(wq) < 0)
3243                 goto err;
3244
3245         for_each_cwq_cpu(cpu, wq) {
3246                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3247
3248                 BUG_ON((unsigned long)cwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3249                 cwq->pool = get_std_worker_pool(cpu, flags & WQ_HIGHPRI);
3250                 cwq->wq = wq;
3251                 cwq->flush_color = -1;
3252                 cwq->max_active = max_active;
3253                 INIT_LIST_HEAD(&cwq->delayed_works);
3254         }
3255
3256         if (flags & WQ_RESCUER) {
3257                 struct worker *rescuer;
3258
3259                 if (!alloc_mayday_mask(&wq->mayday_mask, GFP_KERNEL))
3260                         goto err;
3261
3262                 wq->rescuer = rescuer = alloc_worker();
3263                 if (!rescuer)
3264                         goto err;
3265
3266                 rescuer->rescue_wq = wq;
3267                 rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s",
3268                                                wq->name);
3269                 if (IS_ERR(rescuer->task))
3270                         goto err;
3271
3272                 rescuer->task->flags |= PF_THREAD_BOUND;
3273                 wake_up_process(rescuer->task);
3274         }
3275
3276         /*
3277          * workqueue_lock protects global freeze state and workqueues
3278          * list.  Grab it, set max_active accordingly and add the new
3279          * workqueue to workqueues list.
3280          */
3281         spin_lock(&workqueue_lock);
3282
3283         if (workqueue_freezing && wq->flags & WQ_FREEZABLE)
3284                 for_each_cwq_cpu(cpu, wq)
3285                         get_cwq(cpu, wq)->max_active = 0;
3286
3287         list_add(&wq->list, &workqueues);
3288
3289         spin_unlock(&workqueue_lock);
3290
3291         return wq;
3292 err:
3293         if (wq) {
3294                 free_cwqs(wq);
3295                 free_mayday_mask(wq->mayday_mask);
3296                 kfree(wq->rescuer);
3297                 kfree(wq);
3298         }
3299         return NULL;
3300 }
3301 EXPORT_SYMBOL_GPL(__alloc_workqueue_key);
3302
3303 /**
3304  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
3305  * @wq: target workqueue
3306  *
3307  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
3308  */
3309 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3310 {
3311         unsigned int cpu;
3312
3313         /* drain it before proceeding with destruction */
3314         drain_workqueue(wq);
3315
3316         /*
3317          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
3318          * flushing is complete in case freeze races us.
3319          */
3320         spin_lock(&workqueue_lock);
3321         list_del(&wq->list);
3322         spin_unlock(&workqueue_lock);
3323
3324         /* sanity check */
3325         for_each_cwq_cpu(cpu, wq) {
3326                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3327                 int i;
3328
3329                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
3330                         BUG_ON(cwq->nr_in_flight[i]);
3331                 BUG_ON(cwq->nr_active);
3332                 BUG_ON(!list_empty(&cwq->delayed_works));
3333         }
3334
3335         if (wq->flags & WQ_RESCUER) {
3336                 kthread_stop(wq->rescuer->task);
3337                 free_mayday_mask(wq->mayday_mask);
3338                 kfree(wq->rescuer);
3339         }
3340
3341         free_cwqs(wq);
3342         kfree(wq);
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
3345
3346 /**
3347  * cwq_set_max_active - adjust max_active of a cwq
3348  * @cwq: target cpu_workqueue_struct
3349  * @max_active: new max_active value.
3350  *
3351  * Set @cwq->max_active to @max_active and activate delayed works if
3352  * increased.
3353  *
3354  * CONTEXT:
3355  * spin_lock_irq(pool->lock).
3356  */
3357 static void cwq_set_max_active(struct cpu_workqueue_struct *cwq, int max_active)
3358 {
3359         cwq->max_active = max_active;
3360
3361         while (!list_empty(&cwq->delayed_works) &&
3362                cwq->nr_active < cwq->max_active)
3363                 cwq_activate_first_delayed(cwq);
3364 }
3365
3366 /**
3367  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
3368  * @wq: target workqueue
3369  * @max_active: new max_active value.
3370  *
3371  * Set max_active of @wq to @max_active.
3372  *
3373  * CONTEXT:
3374  * Don't call from IRQ context.
3375  */
3376 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
3377 {
3378         unsigned int cpu;
3379
3380         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
3381
3382         spin_lock(&workqueue_lock);
3383
3384         wq->saved_max_active = max_active;
3385
3386         for_each_cwq_cpu(cpu, wq) {
3387                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3388                 struct worker_pool *pool = cwq->pool;
3389
3390                 spin_lock_irq(&pool->lock);
3391
3392                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE) ||
3393                     !(pool->flags & POOL_FREEZING))
3394                         cwq_set_max_active(cwq, max_active);
3395
3396                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
3397         }
3398
3399         spin_unlock(&workqueue_lock);
3400 }
3401 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
3402
3403 /**
3404  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
3405  * @cpu: CPU in question
3406  * @wq: target workqueue
3407  *
3408  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
3409  * no synchronization around this function and the test result is
3410  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
3411  *
3412  * RETURNS:
3413  * %true if congested, %false otherwise.
3414  */
3415 bool workqueue_congested(unsigned int cpu, struct workqueue_struct *wq)
3416 {
3417         struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3418
3419         return !list_empty(&cwq->delayed_works);
3420 }
3421 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
3422
3423 /**
3424  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
3425  * @work: the work to be tested
3426  *
3427  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
3428  * synchronization around this function and the test result is
3429  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
3430  *
3431  * RETURNS:
3432  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
3433  */
3434 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
3435 {
3436         struct worker_pool *pool = get_work_pool(work);
3437         unsigned long flags;
3438         unsigned int ret = 0;
3439
3440         if (work_pending(work))
3441                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
3442
3443         if (pool) {
3444                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
3445                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
3446                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
3447                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
3448         }
3449
3450         return ret;
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
3453
3454 /*
3455  * CPU hotplug.
3456  *
3457  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
3458  * are a lot of assumptions on strong associations among work, cwq and
3459  * pool which make migrating pending and scheduled works very
3460  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
3461  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
3462  * blocked draining impractical.
3463  *
3464  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
3465  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
3466  * cpu comes back online.
3467  */
3468
3469 static void wq_unbind_fn(struct work_struct *work)
3470 {
3471         int cpu = smp_processor_id();
3472         struct worker_pool *pool;
3473         struct worker *worker;
3474         struct hlist_node *pos;
3475         int i;
3476
3477         for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3478                 BUG_ON(cpu != smp_processor_id());
3479
3480                 mutex_lock(&pool->assoc_mutex);
3481                 spin_lock_irq(&pool->lock);
3482
3483                 /*
3484                  * We've claimed all manager positions.  Make all workers
3485                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
3486                  * except for the ones which are still executing works from
3487                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
3488                  * this, they may become diasporas.
3489                  */
3490                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry)
3491                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
3492
3493                 for_each_busy_worker(worker, i, pos, pool)
3494                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
3495
3496                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3497
3498                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
3499                 mutex_unlock(&pool->assoc_mutex);
3500         }
3501
3502         /*
3503          * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can guarantee
3504          * sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.  This is necessary
3505          * as scheduler callbacks may be invoked from other cpus.
3506          */
3507         schedule();
3508
3509         /*
3510          * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.  After this,
3511          * nr_running stays zero and need_more_worker() and keep_working()
3512          * are always true as long as the worklist is not empty.  Pools on
3513          * @cpu now behave as unbound (in terms of concurrency management)
3514          * pools which are served by workers tied to the CPU.
3515          *
3516          * On return from this function, the current worker would trigger
3517          * unbound chain execution of pending work items if other workers
3518          * didn't already.
3519          */
3520         for_each_std_worker_pool(pool, cpu)
3521                 atomic_set(get_pool_nr_running(pool), 0);
3522 }
3523
3524 /*
3525  * Workqueues should be brought up before normal priority CPU notifiers.
3526  * This will be registered high priority CPU notifier.
3527  */
3528 static int __cpuinit workqueue_cpu_up_callback(struct notifier_block *nfb,
3529                                                unsigned long action,
3530                                                void *hcpu)
3531 {
3532         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
3533         struct worker_pool *pool;
3534
3535         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
3536         case CPU_UP_PREPARE:
3537                 for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3538                         struct worker *worker;
3539
3540                         if (pool->nr_workers)
3541                                 continue;
3542
3543                         worker = create_worker(pool);
3544                         if (!worker)
3545                                 return NOTIFY_BAD;
3546
3547                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3548                         start_worker(worker);
3549                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3550                 }
3551                 break;
3552
3553         case CPU_DOWN_FAILED:
3554         case CPU_ONLINE:
3555                 for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3556                         mutex_lock(&pool->assoc_mutex);
3557                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3558
3559                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
3560                         rebind_workers(pool);
3561
3562                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3563                         mutex_unlock(&pool->assoc_mutex);
3564                 }
3565                 break;
3566         }
3567         return NOTIFY_OK;
3568 }
3569
3570 /*
3571  * Workqueues should be brought down after normal priority CPU notifiers.
3572  * This will be registered as low priority CPU notifier.
3573  */
3574 static int __cpuinit workqueue_cpu_down_callback(struct notifier_block *nfb,
3575                                                  unsigned long action,
3576                                                  void *hcpu)
3577 {
3578         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
3579         struct work_struct unbind_work;
3580
3581         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
3582         case CPU_DOWN_PREPARE:
3583                 /* unbinding should happen on the local CPU */
3584                 INIT_WORK_ONSTACK(&unbind_work, wq_unbind_fn);
3585                 queue_work_on(cpu, system_highpri_wq, &unbind_work);
3586                 flush_work(&unbind_work);
3587                 break;
3588         }
3589         return NOTIFY_OK;
3590 }
3591
3592 #ifdef CONFIG_SMP
3593
3594 struct work_for_cpu {
3595         struct work_struct work;
3596         long (*fn)(void *);
3597         void *arg;
3598         long ret;
3599 };
3600
3601 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
3602 {
3603         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
3604
3605         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
3606 }
3607
3608 /**
3609  * work_on_cpu - run a function in user context on a particular cpu
3610  * @cpu: the cpu to run on
3611  * @fn: the function to run
3612  * @arg: the function arg
3613  *
3614  * This will return the value @fn returns.
3615  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
3616  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
3617  */
3618 long work_on_cpu(unsigned int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
3619 {
3620         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
3621
3622         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
3623         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
3624         flush_work(&wfc.work);
3625         return wfc.ret;
3626 }
3627 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
3628 #endif /* CONFIG_SMP */
3629
3630 #ifdef CONFIG_FREEZER
3631
3632 /**
3633  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
3634  *
3635  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
3636  * workqueues will queue new works to their frozen_works list instead of
3637  * pool->worklist.
3638  *
3639  * CONTEXT:
3640  * Grabs and releases workqueue_lock and pool->lock's.
3641  */
3642 void freeze_workqueues_begin(void)
3643 {
3644         unsigned int cpu;
3645
3646         spin_lock(&workqueue_lock);
3647
3648         BUG_ON(workqueue_freezing);
3649         workqueue_freezing = true;
3650
3651         for_each_wq_cpu(cpu) {
3652                 struct worker_pool *pool;
3653                 struct workqueue_struct *wq;
3654
3655                 for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3656                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3657
3658                         WARN_ON_ONCE(pool->flags & POOL_FREEZING);
3659                         pool->flags |= POOL_FREEZING;
3660
3661                         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
3662                                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3663
3664                                 if (cwq && cwq->pool == pool &&
3665                                     (wq->flags & WQ_FREEZABLE))
3666                                         cwq->max_active = 0;
3667                         }
3668
3669                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3670                 }
3671         }
3672
3673         spin_unlock(&workqueue_lock);
3674 }
3675
3676 /**
3677  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
3678  *
3679  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
3680  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
3681  *
3682  * CONTEXT:
3683  * Grabs and releases workqueue_lock.
3684  *
3685  * RETURNS:
3686  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
3687  * is complete.
3688  */
3689 bool freeze_workqueues_busy(void)
3690 {
3691         unsigned int cpu;
3692         bool busy = false;
3693
3694         spin_lock(&workqueue_lock);
3695
3696         BUG_ON(!workqueue_freezing);
3697
3698         for_each_wq_cpu(cpu) {
3699                 struct workqueue_struct *wq;
3700                 /*
3701                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
3702                  * to peek without lock.
3703                  */
3704                 list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
3705                         struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3706
3707                         if (!cwq || !(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
3708                                 continue;
3709
3710                         BUG_ON(cwq->nr_active < 0);
3711                         if (cwq->nr_active) {
3712                                 busy = true;
3713                                 goto out_unlock;
3714                         }
3715                 }
3716         }
3717 out_unlock:
3718         spin_unlock(&workqueue_lock);
3719         return busy;
3720 }
3721
3722 /**
3723  * thaw_workqueues - thaw workqueues
3724  *
3725  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
3726  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
3727  *
3728  * CONTEXT:
3729  * Grabs and releases workqueue_lock and pool->lock's.
3730  */
3731 void thaw_workqueues(void)
3732 {
3733         unsigned int cpu;
3734
3735         spin_lock(&workqueue_lock);
3736
3737         if (!workqueue_freezing)
3738                 goto out_unlock;
3739
3740         for_each_wq_cpu(cpu) {
3741                 struct worker_pool *pool;
3742                 struct workqueue_struct *wq;
3743
3744                 for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3745                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3746
3747                         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_FREEZING));
3748                         pool->flags &= ~POOL_FREEZING;
3749
3750                         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
3751                                 struct cpu_workqueue_struct *cwq = get_cwq(cpu, wq);
3752
3753                                 if (!cwq || cwq->pool != pool ||
3754                                     !(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
3755                                         continue;
3756
3757                                 /* restore max_active and repopulate worklist */
3758                                 cwq_set_max_active(cwq, wq->saved_max_active);
3759                         }
3760
3761                         wake_up_worker(pool);
3762
3763                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3764                 }
3765         }
3766
3767         workqueue_freezing = false;
3768 out_unlock:
3769         spin_unlock(&workqueue_lock);
3770 }
3771 #endif /* CONFIG_FREEZER */
3772
3773 static int __init init_workqueues(void)
3774 {
3775         unsigned int cpu;
3776
3777         /* make sure we have enough bits for OFFQ pool ID */
3778         BUILD_BUG_ON((1LU << (BITS_PER_LONG - WORK_OFFQ_POOL_SHIFT)) <
3779                      WORK_CPU_END * NR_STD_WORKER_POOLS);
3780
3781         cpu_notifier(workqueue_cpu_up_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_UP);
3782         hotcpu_notifier(workqueue_cpu_down_callback, CPU_PRI_WORKQUEUE_DOWN);
3783
3784         /* initialize CPU pools */
3785         for_each_wq_cpu(cpu) {
3786                 struct worker_pool *pool;
3787
3788                 for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3789                         spin_lock_init(&pool->lock);
3790                         pool->cpu = cpu;
3791                         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3792                         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3793                         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3794                         hash_init(pool->busy_hash);
3795
3796                         init_timer_deferrable(&pool->idle_timer);
3797                         pool->idle_timer.function = idle_worker_timeout;
3798                         pool->idle_timer.data = (unsigned long)pool;
3799
3800                         setup_timer(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout,
3801                                     (unsigned long)pool);
3802
3803                         mutex_init(&pool->assoc_mutex);
3804                         ida_init(&pool->worker_ida);
3805
3806                         /* alloc pool ID */
3807                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
3808                 }
3809         }
3810
3811         /* create the initial worker */
3812         for_each_online_wq_cpu(cpu) {
3813                 struct worker_pool *pool;
3814
3815                 for_each_std_worker_pool(pool, cpu) {
3816                         struct worker *worker;
3817
3818                         if (cpu != WORK_CPU_UNBOUND)
3819                                 pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
3820
3821                         worker = create_worker(pool);
3822                         BUG_ON(!worker);
3823                         spin_lock_irq(&pool->lock);
3824                         start_worker(worker);
3825                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3826                 }
3827         }
3828
3829         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
3830         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
3831         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
3832         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
3833                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
3834         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
3835                                               WQ_FREEZABLE, 0);
3836         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
3837                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq);
3838         return 0;
3839 }
3840 early_initcall(init_workqueues);