tracing: Have the histogram compare functions convert to u64 first
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53
54 #include "workqueue_internal.h"
55
56 enum {
57         /*
58          * worker_pool flags
59          *
60          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
61          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
62          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
63          * is in effect.
64          *
65          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
66          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
67          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
68          *
69          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
70          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
71          * worker_attach_to_pool() is in progress.
72          */
73         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
74         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
75
76         /* worker flags */
77         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
78         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
79         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
80         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
81         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
82         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
83
84         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
85                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
86
87         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
88
89         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
90         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
91
92         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
93         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
94
95         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
96                                                 /* call for help after 10ms
97                                                    (min two ticks) */
98         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
99         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
100
101         /*
102          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
103          * all cpus.  Give MIN_NICE.
104          */
105         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
106         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107
108         WQ_NAME_LEN             = 24,
109 };
110
111 /*
112  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
113  *
114  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
115  *    everyone else.
116  *
117  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
118  *    only be modified and accessed from the local cpu.
119  *
120  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
121  *
122  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
123  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
124  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
125  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
126  *
127  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
128  *
129  * PL: wq_pool_mutex protected.
130  *
131  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
132  *
133  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
134  *
135  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
136  *      RCU for reads.
137  *
138  * WQ: wq->mutex protected.
139  *
140  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
141  *
142  * MD: wq_mayday_lock protected.
143  */
144
145 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
146
147 struct worker_pool {
148         spinlock_t              lock;           /* the pool lock */
149         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
150         int                     node;           /* I: the associated node ID */
151         int                     id;             /* I: pool ID */
152         unsigned int            flags;          /* X: flags */
153
154         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
155
156         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
157
158         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
159         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
160
161         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
162         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
163         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
164
165         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
166         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
167                                                 /* L: hash of busy workers */
168
169         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
170         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
171         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
172
173         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
174
175         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
176         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
177         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
178
179         /*
180          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
181          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
182          * cacheline.
183          */
184         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
185
186         /*
187          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
188          * from get_work_pool().
189          */
190         struct rcu_head         rcu;
191 } ____cacheline_aligned_in_smp;
192
193 /*
194  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
195  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
196  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
197  * number of flag bits.
198  */
199 struct pool_workqueue {
200         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
201         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
202         int                     work_color;     /* L: current color */
203         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
204         int                     refcnt;         /* L: reference count */
205         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
206                                                 /* L: nr of in_flight works */
207         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
208         int                     max_active;     /* L: max active works */
209         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
210         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
211         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
212
213         /*
214          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
215          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
216          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
217          * determined without grabbing wq->mutex.
218          */
219         struct work_struct      unbound_release_work;
220         struct rcu_head         rcu;
221 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
222
223 /*
224  * Structure used to wait for workqueue flush.
225  */
226 struct wq_flusher {
227         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
228         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
229         struct completion       done;           /* flush completion */
230 };
231
232 struct wq_device;
233
234 /*
235  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
236  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
237  */
238 struct workqueue_struct {
239         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
240         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
241
242         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
243         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
244         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
245         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
246         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
247         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
248         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
249
250         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
251         struct worker           *rescuer;       /* I: rescue worker */
252
253         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
254         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
255
256         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
257         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
258
259 #ifdef CONFIG_SYSFS
260         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
261 #endif
262 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
263         char                    *lock_name;
264         struct lock_class_key   key;
265         struct lockdep_map      lockdep_map;
266 #endif
267         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
268
269         /*
270          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
271          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
272          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
273          */
274         struct rcu_head         rcu;
275
276         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
277         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
278         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
279         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
280 };
281
282 static struct kmem_cache *pwq_cache;
283
284 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
285                                         /* possible CPUs of each node */
286
287 static bool wq_disable_numa;
288 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
289
290 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
291 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
292 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
293
294 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
295
296 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
297
298 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
299 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
300
301 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
303 static DEFINE_SPINLOCK(wq_mayday_lock); /* protects wq->maydays list */
304 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq_manager_wait); /* wait for manager to go away */
305
306 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
307 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
308
309 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
310 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
311
312 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
313 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
314
315 /*
316  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
317  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
318  * to uncover usages which depend on it.
319  */
320 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
321 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
322 #else
323 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
324 #endif
325 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
326
327 /* the per-cpu worker pools */
328 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
329
330 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
331
332 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
333 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
334
335 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
336 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
337
338 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
339 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
340
341 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
342 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
343 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
345 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
347 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
349 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
351 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
353 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
355
356 static int worker_thread(void *__worker);
357 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
358
359 #define CREATE_TRACE_POINTS
360 #include <trace/events/workqueue.h>
361
362 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
363         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
364                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
365                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
366
367 #define assert_rcu_or_wq_mutex(wq)                                      \
368         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
369                          !lockdep_is_held(&wq->mutex),                  \
370                          "RCU or wq->mutex should be held")
371
372 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
373         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
374                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
375                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
376                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
377
378 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
379         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
380              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
381              (pool)++)
382
383 /**
384  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
385  * @pool: iteration cursor
386  * @pi: integer used for iteration
387  *
388  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
389  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
390  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
391  *
392  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
393  * ignored.
394  */
395 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
396         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
397                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
398                 else
399
400 /**
401  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
402  * @worker: iteration cursor
403  * @pool: worker_pool to iterate workers of
404  *
405  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
406  *
407  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
408  * ignored.
409  */
410 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
411         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
412                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
413                 else
414
415 /**
416  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
417  * @pwq: iteration cursor
418  * @wq: the target workqueue
419  *
420  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
421  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
422  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
423  *
424  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
425  * ignored.
426  */
427 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
428         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node)          \
429                 if (({ assert_rcu_or_wq_mutex(wq); false; })) { }       \
430                 else
431
432 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
433
434 static struct debug_obj_descr work_debug_descr;
435
436 static void *work_debug_hint(void *addr)
437 {
438         return ((struct work_struct *) addr)->func;
439 }
440
441 static bool work_is_static_object(void *addr)
442 {
443         struct work_struct *work = addr;
444
445         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
446 }
447
448 /*
449  * fixup_init is called when:
450  * - an active object is initialized
451  */
452 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
453 {
454         struct work_struct *work = addr;
455
456         switch (state) {
457         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
458                 cancel_work_sync(work);
459                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
460                 return true;
461         default:
462                 return false;
463         }
464 }
465
466 /*
467  * fixup_free is called when:
468  * - an active object is freed
469  */
470 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
471 {
472         struct work_struct *work = addr;
473
474         switch (state) {
475         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
476                 cancel_work_sync(work);
477                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
478                 return true;
479         default:
480                 return false;
481         }
482 }
483
484 static struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
485         .name           = "work_struct",
486         .debug_hint     = work_debug_hint,
487         .is_static_object = work_is_static_object,
488         .fixup_init     = work_fixup_init,
489         .fixup_free     = work_fixup_free,
490 };
491
492 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
493 {
494         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
495 }
496
497 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
498 {
499         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
500 }
501
502 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
503 {
504         if (onstack)
505                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
506         else
507                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
508 }
509 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
510
511 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
512 {
513         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
514 }
515 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
516
517 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
518 {
519         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
520         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
521 }
522 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
523
524 #else
525 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
526 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
527 #endif
528
529 /**
530  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
531  * @pool: the pool pointer of interest
532  *
533  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
534  * successfully, -errno on failure.
535  */
536 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
537 {
538         int ret;
539
540         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
541
542         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
543                         GFP_KERNEL);
544         if (ret >= 0) {
545                 pool->id = ret;
546                 return 0;
547         }
548         return ret;
549 }
550
551 /**
552  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
553  * @wq: the target workqueue
554  * @node: the node ID
555  *
556  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
557  * read locked.
558  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
559  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
560  *
561  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
562  */
563 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
564                                                   int node)
565 {
566         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
567
568         /*
569          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
570          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
571          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
572          * happens, this workaround can be removed.
573          */
574         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
575                 return wq->dfl_pwq;
576
577         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
578 }
579
580 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
581 {
582         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
583 }
584
585 static int get_work_color(struct work_struct *work)
586 {
587         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
588                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
589 }
590
591 static int work_next_color(int color)
592 {
593         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
594 }
595
596 /*
597  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
598  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
599  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
600  *
601  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
602  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
603  * work->data.  These functions should only be called while the work is
604  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
605  *
606  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
607  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
608  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
609  * available only while the work item is queued.
610  *
611  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
612  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
613  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
614  * try to steal the PENDING bit.
615  */
616 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
617                                  unsigned long flags)
618 {
619         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
620         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
621 }
622
623 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
624                          unsigned long extra_flags)
625 {
626         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
627                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
628 }
629
630 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
631                                            int pool_id)
632 {
633         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
634                       WORK_STRUCT_PENDING);
635 }
636
637 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
638                                             int pool_id)
639 {
640         /*
641          * The following wmb is paired with the implied mb in
642          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
643          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
644          * owner.
645          */
646         smp_wmb();
647         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
648         /*
649          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
650          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
651          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
652          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
653          * the same @work.  E.g. consider this case:
654          *
655          *   CPU#0                         CPU#1
656          *   ----------------------------  --------------------------------
657          *
658          * 1  STORE event_indicated
659          * 2  queue_work_on() {
660          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
661          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
662          * 5                                 set_work_data() # clear bit
663          * 6                                 smp_mb()
664          * 7                               work->current_func() {
665          * 8                                  LOAD event_indicated
666          *                                 }
667          *
668          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
669          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
670          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
671          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
672          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
673          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
674          * before actual STORE.
675          */
676         smp_mb();
677 }
678
679 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
680 {
681         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
682         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
683 }
684
685 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
686 {
687         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
688
689         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
690                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
691         else
692                 return NULL;
693 }
694
695 /**
696  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
697  * @work: the work item of interest
698  *
699  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
700  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
701  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
702  *
703  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
704  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
705  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
706  * returned pool is and stays online.
707  *
708  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
709  */
710 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
711 {
712         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
713         int pool_id;
714
715         assert_rcu_or_pool_mutex();
716
717         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
718                 return ((struct pool_workqueue *)
719                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
720
721         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
722         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
723                 return NULL;
724
725         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
726 }
727
728 /**
729  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
730  * @work: the work item of interest
731  *
732  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
733  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
734  */
735 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
736 {
737         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
738
739         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
740                 return ((struct pool_workqueue *)
741                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
742
743         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
744 }
745
746 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
747 {
748         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
749
750         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
751         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
752 }
753
754 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
755 {
756         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
757
758         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
759 }
760
761 /*
762  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
763  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
764  * they're being called with pool->lock held.
765  */
766
767 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
768 {
769         return !atomic_read(&pool->nr_running);
770 }
771
772 /*
773  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
774  * running workers.
775  *
776  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
777  * function will always return %true for unbound pools as long as the
778  * worklist isn't empty.
779  */
780 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
781 {
782         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
783 }
784
785 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
786 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
787 {
788         return pool->nr_idle;
789 }
790
791 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
792 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
793 {
794         return !list_empty(&pool->worklist) &&
795                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
796 }
797
798 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
799 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
800 {
801         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
802 }
803
804 /* Do we have too many workers and should some go away? */
805 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
806 {
807         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
808         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
809         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
810
811         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
812 }
813
814 /*
815  * Wake up functions.
816  */
817
818 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
819 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
820 {
821         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
822                 return NULL;
823
824         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
825 }
826
827 /**
828  * wake_up_worker - wake up an idle worker
829  * @pool: worker pool to wake worker from
830  *
831  * Wake up the first idle worker of @pool.
832  *
833  * CONTEXT:
834  * spin_lock_irq(pool->lock).
835  */
836 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
837 {
838         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
839
840         if (likely(worker))
841                 wake_up_process(worker->task);
842 }
843
844 /**
845  * wq_worker_running - a worker is running again
846  * @task: task waking up
847  *
848  * This function is called when a worker returns from schedule()
849  */
850 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
851 {
852         struct worker *worker = kthread_data(task);
853
854         if (!worker->sleeping)
855                 return;
856         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
857                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
858         worker->sleeping = 0;
859 }
860
861 /**
862  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
863  * @task: task going to sleep
864  *
865  * This function is called from schedule() when a busy worker is
866  * going to sleep.
867  */
868 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
869 {
870         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
871         struct worker_pool *pool;
872
873         /*
874          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
875          * workers, also reach here, let's not access anything before
876          * checking NOT_RUNNING.
877          */
878         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
879                 return;
880
881         pool = worker->pool;
882
883         if (WARN_ON_ONCE(worker->sleeping))
884                 return;
885
886         worker->sleeping = 1;
887         spin_lock_irq(&pool->lock);
888
889         /*
890          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
891          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
892          * Please read comment there.
893          *
894          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
895          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
896          * disabled, which in turn means that none else could be
897          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
898          * lock is safe.
899          */
900         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
901             !list_empty(&pool->worklist)) {
902                 next = first_idle_worker(pool);
903                 if (next)
904                         wake_up_process(next->task);
905         }
906         spin_unlock_irq(&pool->lock);
907 }
908
909 /**
910  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
911  * @task: Task to retrieve last work function of.
912  *
913  * Determine the last function a worker executed. This is called from
914  * the scheduler to get a worker's last known identity.
915  *
916  * CONTEXT:
917  * spin_lock_irq(rq->lock)
918  *
919  * This function is called during schedule() when a kworker is going
920  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
921  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
922  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
923  *
924  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
925  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
926  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
927  * is guaranteed to not be processing any works.
928  *
929  * Return:
930  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
931  * hasn't executed any work yet.
932  */
933 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
934 {
935         struct worker *worker = kthread_data(task);
936
937         return worker->last_func;
938 }
939
940 /**
941  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
942  * @worker: self
943  * @flags: flags to set
944  *
945  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
946  *
947  * CONTEXT:
948  * spin_lock_irq(pool->lock)
949  */
950 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
951 {
952         struct worker_pool *pool = worker->pool;
953
954         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
955
956         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
957         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
958             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
959                 atomic_dec(&pool->nr_running);
960         }
961
962         worker->flags |= flags;
963 }
964
965 /**
966  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
967  * @worker: self
968  * @flags: flags to clear
969  *
970  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
971  *
972  * CONTEXT:
973  * spin_lock_irq(pool->lock)
974  */
975 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
976 {
977         struct worker_pool *pool = worker->pool;
978         unsigned int oflags = worker->flags;
979
980         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
981
982         worker->flags &= ~flags;
983
984         /*
985          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
986          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
987          * of multiple flags, not a single flag.
988          */
989         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
990                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
991                         atomic_inc(&pool->nr_running);
992 }
993
994 /**
995  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
996  * @pool: pool of interest
997  * @work: work to find worker for
998  *
999  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1000  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1001  * to match, its current execution should match the address of @work and
1002  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1003  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1004  * being executed.
1005  *
1006  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1007  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1008  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1009  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1010  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1011  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1012  *
1013  * This function checks the work item address and work function to avoid
1014  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1015  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1016  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1017  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1018  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1019  *
1020  * CONTEXT:
1021  * spin_lock_irq(pool->lock).
1022  *
1023  * Return:
1024  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1025  * otherwise.
1026  */
1027 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1028                                                  struct work_struct *work)
1029 {
1030         struct worker *worker;
1031
1032         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1033                                (unsigned long)work)
1034                 if (worker->current_work == work &&
1035                     worker->current_func == work->func)
1036                         return worker;
1037
1038         return NULL;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * move_linked_works - move linked works to a list
1043  * @work: start of series of works to be scheduled
1044  * @head: target list to append @work to
1045  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1046  *
1047  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1048  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1049  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1050  *
1051  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1052  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1053  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1054  *
1055  * CONTEXT:
1056  * spin_lock_irq(pool->lock).
1057  */
1058 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1059                               struct work_struct **nextp)
1060 {
1061         struct work_struct *n;
1062
1063         /*
1064          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1065          * use NULL for list head.
1066          */
1067         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1068                 list_move_tail(&work->entry, head);
1069                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1070                         break;
1071         }
1072
1073         /*
1074          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1075          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1076          * needs to be updated.
1077          */
1078         if (nextp)
1079                 *nextp = n;
1080 }
1081
1082 /**
1083  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1084  * @pwq: pool_workqueue to get
1085  *
1086  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1087  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1088  */
1089 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1090 {
1091         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1092         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1093         pwq->refcnt++;
1094 }
1095
1096 /**
1097  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1098  * @pwq: pool_workqueue to put
1099  *
1100  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1101  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1102  */
1103 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1104 {
1105         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1106         if (likely(--pwq->refcnt))
1107                 return;
1108         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1109                 return;
1110         /*
1111          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1112          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1113          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1114          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1115          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1116          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1117          */
1118         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1119 }
1120
1121 /**
1122  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1123  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1124  *
1125  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1126  */
1127 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1128 {
1129         if (pwq) {
1130                 /*
1131                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1132                  * following lock operations are safe.
1133                  */
1134                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1135                 put_pwq(pwq);
1136                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1137         }
1138 }
1139
1140 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1141 {
1142         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1143
1144         trace_workqueue_activate_work(work);
1145         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1146                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1147         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1148         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1149         pwq->nr_active++;
1150 }
1151
1152 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1153 {
1154         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1155                                                     struct work_struct, entry);
1156
1157         pwq_activate_delayed_work(work);
1158 }
1159
1160 /**
1161  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1162  * @pwq: pwq of interest
1163  * @color: color of work which left the queue
1164  *
1165  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1166  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1167  *
1168  * CONTEXT:
1169  * spin_lock_irq(pool->lock).
1170  */
1171 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1172 {
1173         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1174         if (color == WORK_NO_COLOR)
1175                 goto out_put;
1176
1177         pwq->nr_in_flight[color]--;
1178
1179         pwq->nr_active--;
1180         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1181                 /* one down, submit a delayed one */
1182                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1183                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1184         }
1185
1186         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1187         if (likely(pwq->flush_color != color))
1188                 goto out_put;
1189
1190         /* are there still in-flight works? */
1191         if (pwq->nr_in_flight[color])
1192                 goto out_put;
1193
1194         /* this pwq is done, clear flush_color */
1195         pwq->flush_color = -1;
1196
1197         /*
1198          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1199          * will handle the rest.
1200          */
1201         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1202                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1203 out_put:
1204         put_pwq(pwq);
1205 }
1206
1207 /**
1208  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1209  * @work: work item to steal
1210  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1211  * @flags: place to store irq state
1212  *
1213  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1214  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1215  *
1216  * Return:
1217  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1218  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1219  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1220  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1221  *              for arbitrarily long
1222  *
1223  * Note:
1224  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1225  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1226  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1227  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1228  *
1229  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1230  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1231  *
1232  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1233  */
1234 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1235                                unsigned long *flags)
1236 {
1237         struct worker_pool *pool;
1238         struct pool_workqueue *pwq;
1239
1240         local_irq_save(*flags);
1241
1242         /* try to steal the timer if it exists */
1243         if (is_dwork) {
1244                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1245
1246                 /*
1247                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1248                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1249                  * running on the local CPU.
1250                  */
1251                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1252                         return 1;
1253         }
1254
1255         /* try to claim PENDING the normal way */
1256         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1257                 return 0;
1258
1259         rcu_read_lock();
1260         /*
1261          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1262          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1263          */
1264         pool = get_work_pool(work);
1265         if (!pool)
1266                 goto fail;
1267
1268         spin_lock(&pool->lock);
1269         /*
1270          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1271          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1272          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1273          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1274          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1275          * item is currently queued on that pool.
1276          */
1277         pwq = get_work_pwq(work);
1278         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1279                 debug_work_deactivate(work);
1280
1281                 /*
1282                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1283                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1284                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1285                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1286                  * item is activated before grabbing.
1287                  */
1288                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1289                         pwq_activate_delayed_work(work);
1290
1291                 list_del_init(&work->entry);
1292                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1293
1294                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1295                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1296
1297                 spin_unlock(&pool->lock);
1298                 rcu_read_unlock();
1299                 return 1;
1300         }
1301         spin_unlock(&pool->lock);
1302 fail:
1303         rcu_read_unlock();
1304         local_irq_restore(*flags);
1305         if (work_is_canceling(work))
1306                 return -ENOENT;
1307         cpu_relax();
1308         return -EAGAIN;
1309 }
1310
1311 /**
1312  * insert_work - insert a work into a pool
1313  * @pwq: pwq @work belongs to
1314  * @work: work to insert
1315  * @head: insertion point
1316  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1317  *
1318  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1319  * work_struct flags.
1320  *
1321  * CONTEXT:
1322  * spin_lock_irq(pool->lock).
1323  */
1324 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1325                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1326 {
1327         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1328
1329         /* we own @work, set data and link */
1330         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1331         list_add_tail(&work->entry, head);
1332         get_pwq(pwq);
1333
1334         /*
1335          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1336          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1337          * around lazily while there are works to be processed.
1338          */
1339         smp_mb();
1340
1341         if (__need_more_worker(pool))
1342                 wake_up_worker(pool);
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1347  * same workqueue.
1348  */
1349 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1350 {
1351         struct worker *worker;
1352
1353         worker = current_wq_worker();
1354         /*
1355          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1356          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1357          */
1358         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1363  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1364  * avoid perturbing sensitive tasks.
1365  */
1366 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1367 {
1368         static bool printed_dbg_warning;
1369         int new_cpu;
1370
1371         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1372                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1373                         return cpu;
1374         } else if (!printed_dbg_warning) {
1375                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1376                 printed_dbg_warning = true;
1377         }
1378
1379         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1380                 return cpu;
1381
1382         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1383         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1384         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1385                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1386                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1387                         return cpu;
1388         }
1389         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1390
1391         return new_cpu;
1392 }
1393
1394 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1395                          struct work_struct *work)
1396 {
1397         struct pool_workqueue *pwq;
1398         struct worker_pool *last_pool;
1399         struct list_head *worklist;
1400         unsigned int work_flags;
1401         unsigned int req_cpu = cpu;
1402
1403         /*
1404          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1405          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1406          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1407          * happen with IRQ disabled.
1408          */
1409         lockdep_assert_irqs_disabled();
1410
1411         debug_work_activate(work);
1412
1413         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1414         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1415             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1416                 return;
1417         rcu_read_lock();
1418 retry:
1419         if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1420                 cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1421
1422         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1423         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
1424                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1425         else
1426                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1427
1428         /*
1429          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1430          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1431          * pool to guarantee non-reentrancy.
1432          */
1433         last_pool = get_work_pool(work);
1434         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1435                 struct worker *worker;
1436
1437                 spin_lock(&last_pool->lock);
1438
1439                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1440
1441                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1442                         pwq = worker->current_pwq;
1443                 } else {
1444                         /* meh... not running there, queue here */
1445                         spin_unlock(&last_pool->lock);
1446                         spin_lock(&pwq->pool->lock);
1447                 }
1448         } else {
1449                 spin_lock(&pwq->pool->lock);
1450         }
1451
1452         /*
1453          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1454          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1455          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1456          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1457          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1458          * make forward-progress.
1459          */
1460         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1461                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1462                         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1463                         cpu_relax();
1464                         goto retry;
1465                 }
1466                 /* oops */
1467                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1468                           wq->name, cpu);
1469         }
1470
1471         /* pwq determined, queue */
1472         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1473
1474         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1475                 goto out;
1476
1477         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1478         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1479
1480         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1481                 trace_workqueue_activate_work(work);
1482                 pwq->nr_active++;
1483                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1484                 if (list_empty(worklist))
1485                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1486         } else {
1487                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1488                 worklist = &pwq->delayed_works;
1489         }
1490
1491         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1492
1493 out:
1494         spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1495         rcu_read_unlock();
1496 }
1497
1498 /**
1499  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1500  * @cpu: CPU number to execute work on
1501  * @wq: workqueue to use
1502  * @work: work to queue
1503  *
1504  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1505  * can't go away.
1506  *
1507  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1508  */
1509 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1510                    struct work_struct *work)
1511 {
1512         bool ret = false;
1513         unsigned long flags;
1514
1515         local_irq_save(flags);
1516
1517         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1518                 __queue_work(cpu, wq, work);
1519                 ret = true;
1520         }
1521
1522         local_irq_restore(flags);
1523         return ret;
1524 }
1525 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1526
1527 /**
1528  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1529  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1530  *
1531  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1532  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1533  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1534  * available CPU if we need to schedule this work.
1535  */
1536 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1537 {
1538         int cpu;
1539
1540         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1541         if (!wq_numa_enabled)
1542                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1543
1544         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1545         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1546                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1547
1548         /* Use local node/cpu if we are already there */
1549         cpu = raw_smp_processor_id();
1550         if (node == cpu_to_node(cpu))
1551                 return cpu;
1552
1553         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1554         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1555
1556         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1557         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1558 }
1559
1560 /**
1561  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1562  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1563  * @wq: workqueue to use
1564  * @work: work to queue
1565  *
1566  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1567  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1568  * NUMA node.
1569  *
1570  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1571  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1572  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1573  *
1574  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1575  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1576  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1577  *
1578  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1579  */
1580 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1581                      struct work_struct *work)
1582 {
1583         unsigned long flags;
1584         bool ret = false;
1585
1586         /*
1587          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1588          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1589          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1590          *
1591          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1592          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1593          * some round robin type logic.
1594          */
1595         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1596
1597         local_irq_save(flags);
1598
1599         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1600                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1601
1602                 __queue_work(cpu, wq, work);
1603                 ret = true;
1604         }
1605
1606         local_irq_restore(flags);
1607         return ret;
1608 }
1609 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1610
1611 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1612 {
1613         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1614
1615         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1616         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1619
1620 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1621                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1622 {
1623         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1624         struct work_struct *work = &dwork->work;
1625
1626         WARN_ON_ONCE(!wq);
1627         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1628         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1629         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1630
1631         /*
1632          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1633          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1634          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1635          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1636          */
1637         if (!delay) {
1638                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1639                 return;
1640         }
1641
1642         dwork->wq = wq;
1643         dwork->cpu = cpu;
1644         timer->expires = jiffies + delay;
1645
1646         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1647                 add_timer_on(timer, cpu);
1648         else
1649                 add_timer(timer);
1650 }
1651
1652 /**
1653  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1654  * @cpu: CPU number to execute work on
1655  * @wq: workqueue to use
1656  * @dwork: work to queue
1657  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1658  *
1659  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1660  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1661  * execution.
1662  */
1663 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1664                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1665 {
1666         struct work_struct *work = &dwork->work;
1667         bool ret = false;
1668         unsigned long flags;
1669
1670         /* read the comment in __queue_work() */
1671         local_irq_save(flags);
1672
1673         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1674                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1675                 ret = true;
1676         }
1677
1678         local_irq_restore(flags);
1679         return ret;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1682
1683 /**
1684  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1685  * @cpu: CPU number to execute work on
1686  * @wq: workqueue to use
1687  * @dwork: work to queue
1688  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1689  *
1690  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1691  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1692  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1693  * current state.
1694  *
1695  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1696  * pending and its timer was modified.
1697  *
1698  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1699  * See try_to_grab_pending() for details.
1700  */
1701 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1702                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1703 {
1704         unsigned long flags;
1705         int ret;
1706
1707         do {
1708                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1709         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1710
1711         if (likely(ret >= 0)) {
1712                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1713                 local_irq_restore(flags);
1714         }
1715
1716         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1717         return ret;
1718 }
1719 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1720
1721 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1722 {
1723         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1724
1725         /* read the comment in __queue_work() */
1726         local_irq_disable();
1727         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1728         local_irq_enable();
1729 }
1730
1731 /**
1732  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1733  * @wq: workqueue to use
1734  * @rwork: work to queue
1735  *
1736  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1737  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1738  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1739  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1740  */
1741 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1742 {
1743         struct work_struct *work = &rwork->work;
1744
1745         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1746                 rwork->wq = wq;
1747                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1748                 return true;
1749         }
1750
1751         return false;
1752 }
1753 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1754
1755 /**
1756  * worker_enter_idle - enter idle state
1757  * @worker: worker which is entering idle state
1758  *
1759  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1760  * necessary.
1761  *
1762  * LOCKING:
1763  * spin_lock_irq(pool->lock).
1764  */
1765 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1766 {
1767         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1768
1769         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1770             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1771                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1772                 return;
1773
1774         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1775         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1776         pool->nr_idle++;
1777         worker->last_active = jiffies;
1778
1779         /* idle_list is LIFO */
1780         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1781
1782         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1783                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1784
1785         /*
1786          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1787          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1788          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1789          * unbind is not in progress.
1790          */
1791         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1792                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1793                      atomic_read(&pool->nr_running));
1794 }
1795
1796 /**
1797  * worker_leave_idle - leave idle state
1798  * @worker: worker which is leaving idle state
1799  *
1800  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1801  *
1802  * LOCKING:
1803  * spin_lock_irq(pool->lock).
1804  */
1805 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1806 {
1807         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1808
1809         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1810                 return;
1811         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1812         pool->nr_idle--;
1813         list_del_init(&worker->entry);
1814 }
1815
1816 static struct worker *alloc_worker(int node)
1817 {
1818         struct worker *worker;
1819
1820         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1821         if (worker) {
1822                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1823                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1824                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1825                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1826                 worker->flags = WORKER_PREP;
1827         }
1828         return worker;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1833  * @worker: worker to be attached
1834  * @pool: the target pool
1835  *
1836  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1837  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1838  * cpu-[un]hotplugs.
1839  */
1840 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1841                                    struct worker_pool *pool)
1842 {
1843         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1844
1845         /*
1846          * set_cpus_allowed_ptr() will fail if the cpumask doesn't have any
1847          * online CPUs.  It'll be re-applied when any of the CPUs come up.
1848          */
1849         set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1850
1851         /*
1852          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1853          * stable across this function.  See the comments above the flag
1854          * definition for details.
1855          */
1856         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1857                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1858
1859         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1860         worker->pool = pool;
1861
1862         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1863 }
1864
1865 /**
1866  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1867  * @worker: worker which is attached to its pool
1868  *
1869  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1870  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1871  * other reference to the pool.
1872  */
1873 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1874 {
1875         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1876         struct completion *detach_completion = NULL;
1877
1878         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1879
1880         list_del(&worker->node);
1881         worker->pool = NULL;
1882
1883         if (list_empty(&pool->workers))
1884                 detach_completion = pool->detach_completion;
1885         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1886
1887         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1888         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1889
1890         if (detach_completion)
1891                 complete(detach_completion);
1892 }
1893
1894 /**
1895  * create_worker - create a new workqueue worker
1896  * @pool: pool the new worker will belong to
1897  *
1898  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1899  *
1900  * CONTEXT:
1901  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1902  *
1903  * Return:
1904  * Pointer to the newly created worker.
1905  */
1906 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1907 {
1908         struct worker *worker = NULL;
1909         int id = -1;
1910         char id_buf[16];
1911
1912         /* ID is needed to determine kthread name */
1913         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1914         if (id < 0)
1915                 goto fail;
1916
1917         worker = alloc_worker(pool->node);
1918         if (!worker)
1919                 goto fail;
1920
1921         worker->id = id;
1922
1923         if (pool->cpu >= 0)
1924                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1925                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1926         else
1927                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1928
1929         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1930                                               "kworker/%s", id_buf);
1931         if (IS_ERR(worker->task))
1932                 goto fail;
1933
1934         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1935         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1936
1937         /* successful, attach the worker to the pool */
1938         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1939
1940         /* start the newly created worker */
1941         spin_lock_irq(&pool->lock);
1942         worker->pool->nr_workers++;
1943         worker_enter_idle(worker);
1944         wake_up_process(worker->task);
1945         spin_unlock_irq(&pool->lock);
1946
1947         return worker;
1948
1949 fail:
1950         if (id >= 0)
1951                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1952         kfree(worker);
1953         return NULL;
1954 }
1955
1956 /**
1957  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1958  * @worker: worker to be destroyed
1959  *
1960  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1961  * be idle.
1962  *
1963  * CONTEXT:
1964  * spin_lock_irq(pool->lock).
1965  */
1966 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1967 {
1968         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1969
1970         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1971
1972         /* sanity check frenzy */
1973         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1974             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1975             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1976                 return;
1977
1978         pool->nr_workers--;
1979         pool->nr_idle--;
1980
1981         list_del_init(&worker->entry);
1982         worker->flags |= WORKER_DIE;
1983         wake_up_process(worker->task);
1984 }
1985
1986 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1987 {
1988         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1989
1990         spin_lock_irq(&pool->lock);
1991
1992         while (too_many_workers(pool)) {
1993                 struct worker *worker;
1994                 unsigned long expires;
1995
1996                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1997                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1998                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
1999
2000                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2001                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2002                         break;
2003                 }
2004
2005                 destroy_worker(worker);
2006         }
2007
2008         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2009 }
2010
2011 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2012 {
2013         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2014         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2015
2016         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2017
2018         if (!wq->rescuer)
2019                 return;
2020
2021         /* mayday mayday mayday */
2022         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2023                 /*
2024                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2025                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2026                  * rescuer is done with it.
2027                  */
2028                 get_pwq(pwq);
2029                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2030                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2031         }
2032 }
2033
2034 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2035 {
2036         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2037         struct work_struct *work;
2038
2039         spin_lock_irq(&pool->lock);
2040         spin_lock(&wq_mayday_lock);             /* for wq->maydays */
2041
2042         if (need_to_create_worker(pool)) {
2043                 /*
2044                  * We've been trying to create a new worker but
2045                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2046                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2047                  * rescuers.
2048                  */
2049                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2050                         send_mayday(work);
2051         }
2052
2053         spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2054         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2055
2056         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2057 }
2058
2059 /**
2060  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2061  * @pool: pool to create a new worker for
2062  *
2063  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2064  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2065  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2066  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2067  * possible allocation deadlock.
2068  *
2069  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2070  * may_start_working() %true.
2071  *
2072  * LOCKING:
2073  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2074  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2075  * manager.
2076  */
2077 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2078 __releases(&pool->lock)
2079 __acquires(&pool->lock)
2080 {
2081 restart:
2082         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2083
2084         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2085         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2086
2087         while (true) {
2088                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2089                         break;
2090
2091                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2092
2093                 if (!need_to_create_worker(pool))
2094                         break;
2095         }
2096
2097         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2098         spin_lock_irq(&pool->lock);
2099         /*
2100          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2101          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2102          * already become busy.
2103          */
2104         if (need_to_create_worker(pool))
2105                 goto restart;
2106 }
2107
2108 /**
2109  * manage_workers - manage worker pool
2110  * @worker: self
2111  *
2112  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2113  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2114  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2115  *
2116  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2117  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2118  * and may_start_working() is true.
2119  *
2120  * CONTEXT:
2121  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2122  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2123  *
2124  * Return:
2125  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2126  * start processing works, %true if management function was performed and
2127  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2128  * no longer be true.
2129  */
2130 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2131 {
2132         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2133
2134         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2135                 return false;
2136
2137         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2138         pool->manager = worker;
2139
2140         maybe_create_worker(pool);
2141
2142         pool->manager = NULL;
2143         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2144         wake_up(&wq_manager_wait);
2145         return true;
2146 }
2147
2148 /**
2149  * process_one_work - process single work
2150  * @worker: self
2151  * @work: work to process
2152  *
2153  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2154  * process a single work including synchronization against and
2155  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2156  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2157  * call this function to process a work.
2158  *
2159  * CONTEXT:
2160  * spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2161  */
2162 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2163 __releases(&pool->lock)
2164 __acquires(&pool->lock)
2165 {
2166         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2167         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2168         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2169         int work_color;
2170         struct worker *collision;
2171 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2172         /*
2173          * It is permissible to free the struct work_struct from
2174          * inside the function that is called from it, this we need to
2175          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2176          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2177          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2178          */
2179         struct lockdep_map lockdep_map;
2180
2181         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2182 #endif
2183         /* ensure we're on the correct CPU */
2184         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2185                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2186
2187         /*
2188          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2189          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2190          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2191          * currently executing one.
2192          */
2193         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2194         if (unlikely(collision)) {
2195                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2196                 return;
2197         }
2198
2199         /* claim and dequeue */
2200         debug_work_deactivate(work);
2201         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2202         worker->current_work = work;
2203         worker->current_func = work->func;
2204         worker->current_pwq = pwq;
2205         work_color = get_work_color(work);
2206
2207         /*
2208          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2209          * overridden through set_worker_desc().
2210          */
2211         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2212
2213         list_del_init(&work->entry);
2214
2215         /*
2216          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2217          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2218          * of concurrency management and the next code block will chain
2219          * execution of the pending work items.
2220          */
2221         if (unlikely(cpu_intensive))
2222                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2223
2224         /*
2225          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2226          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2227          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2228          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2229          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2230          */
2231         if (need_more_worker(pool))
2232                 wake_up_worker(pool);
2233
2234         /*
2235          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2236          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2237          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2238          * disabled.
2239          */
2240         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2241
2242         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2243
2244         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2245         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2246         /*
2247          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2248          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2249          *
2250          * However, that would result in:
2251          *
2252          *   A(W1)
2253          *   WFC(C)
2254          *              A(W1)
2255          *              C(C)
2256          *
2257          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2258          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2259          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2260          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2261          * these locks.
2262          *
2263          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2264          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2265          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2266          */
2267         lockdep_invariant_state(true);
2268         trace_workqueue_execute_start(work);
2269         worker->current_func(work);
2270         /*
2271          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2272          * point will only record its address.
2273          */
2274         trace_workqueue_execute_end(work);
2275         lock_map_release(&lockdep_map);
2276         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2277
2278         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2279                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2280                        "     last function: %ps\n",
2281                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2282                        worker->current_func);
2283                 debug_show_held_locks(current);
2284                 dump_stack();
2285         }
2286
2287         /*
2288          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPT
2289          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2290          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2291          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2292          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2293          * the same condition doesn't freeze RCU.
2294          */
2295         cond_resched();
2296
2297         spin_lock_irq(&pool->lock);
2298
2299         /* clear cpu intensive status */
2300         if (unlikely(cpu_intensive))
2301                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2302
2303         /* tag the worker for identification in schedule() */
2304         worker->last_func = worker->current_func;
2305
2306         /* we're done with it, release */
2307         hash_del(&worker->hentry);
2308         worker->current_work = NULL;
2309         worker->current_func = NULL;
2310         worker->current_pwq = NULL;
2311         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2312 }
2313
2314 /**
2315  * process_scheduled_works - process scheduled works
2316  * @worker: self
2317  *
2318  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2319  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2320  * fetches a work from the top and executes it.
2321  *
2322  * CONTEXT:
2323  * spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2324  * multiple times.
2325  */
2326 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2327 {
2328         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2329                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2330                                                 struct work_struct, entry);
2331                 process_one_work(worker, work);
2332         }
2333 }
2334
2335 static void set_pf_worker(bool val)
2336 {
2337         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2338         if (val)
2339                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2340         else
2341                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2342         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2343 }
2344
2345 /**
2346  * worker_thread - the worker thread function
2347  * @__worker: self
2348  *
2349  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2350  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2351  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2352  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2353  * will be explained in rescuer_thread().
2354  *
2355  * Return: 0
2356  */
2357 static int worker_thread(void *__worker)
2358 {
2359         struct worker *worker = __worker;
2360         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2361
2362         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2363         set_pf_worker(true);
2364 woke_up:
2365         spin_lock_irq(&pool->lock);
2366
2367         /* am I supposed to die? */
2368         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2369                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2370                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2371                 set_pf_worker(false);
2372
2373                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2374                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2375                 worker_detach_from_pool(worker);
2376                 kfree(worker);
2377                 return 0;
2378         }
2379
2380         worker_leave_idle(worker);
2381 recheck:
2382         /* no more worker necessary? */
2383         if (!need_more_worker(pool))
2384                 goto sleep;
2385
2386         /* do we need to manage? */
2387         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2388                 goto recheck;
2389
2390         /*
2391          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2392          * preparing to process a work or actually processing it.
2393          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2394          */
2395         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2396
2397         /*
2398          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2399          * worker or that someone else has already assumed the manager
2400          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2401          * management if applicable and concurrency management is restored
2402          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2403          */
2404         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2405
2406         do {
2407                 struct work_struct *work =
2408                         list_first_entry(&pool->worklist,
2409                                          struct work_struct, entry);
2410
2411                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2412
2413                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2414                         /* optimization path, not strictly necessary */
2415                         process_one_work(worker, work);
2416                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2417                                 process_scheduled_works(worker);
2418                 } else {
2419                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2420                         process_scheduled_works(worker);
2421                 }
2422         } while (keep_working(pool));
2423
2424         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2425 sleep:
2426         /*
2427          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2428          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2429          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2430          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2431          * event.
2432          */
2433         worker_enter_idle(worker);
2434         __set_current_state(TASK_IDLE);
2435         spin_unlock_irq(&pool->lock);
2436         schedule();
2437         goto woke_up;
2438 }
2439
2440 /**
2441  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2442  * @__rescuer: self
2443  *
2444  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2445  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2446  *
2447  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2448  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2449  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2450  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2451  * the problem rescuer solves.
2452  *
2453  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2454  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2455  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2456  *
2457  * This should happen rarely.
2458  *
2459  * Return: 0
2460  */
2461 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2462 {
2463         struct worker *rescuer = __rescuer;
2464         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2465         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2466         bool should_stop;
2467
2468         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2469
2470         /*
2471          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2472          * doesn't participate in concurrency management.
2473          */
2474         set_pf_worker(true);
2475 repeat:
2476         set_current_state(TASK_IDLE);
2477
2478         /*
2479          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2480          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2481          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2482          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2483          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2484          * list is always empty on exit.
2485          */
2486         should_stop = kthread_should_stop();
2487
2488         /* see whether any pwq is asking for help */
2489         spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2490
2491         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2492                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2493                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2494                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2495                 struct work_struct *work, *n;
2496                 bool first = true;
2497
2498                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2499                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2500
2501                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2502
2503                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2504
2505                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2506
2507                 /*
2508                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2509                  * process'em.
2510                  */
2511                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2512                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2513                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2514                                 if (first)
2515                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2516                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2517                         }
2518                         first = false;
2519                 }
2520
2521                 if (!list_empty(scheduled)) {
2522                         process_scheduled_works(rescuer);
2523
2524                         /*
2525                          * The above execution of rescued work items could
2526                          * have created more to rescue through
2527                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2528                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2529                          * that such back-to-back work items, which may be
2530                          * being used to relieve memory pressure, don't
2531                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2532                          */
2533                         if (need_to_create_worker(pool)) {
2534                                 spin_lock(&wq_mayday_lock);
2535                                 /*
2536                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2537                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2538                                  */
2539                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2540                                         get_pwq(pwq);
2541                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2542                                 }
2543                                 spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2544                         }
2545                 }
2546
2547                 /*
2548                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2549                  * go away while we're still attached to it.
2550                  */
2551                 put_pwq(pwq);
2552
2553                 /*
2554                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2555                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2556                  * and stalling the execution.
2557                  */
2558                 if (need_more_worker(pool))
2559                         wake_up_worker(pool);
2560
2561                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2562
2563                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2564
2565                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2566         }
2567
2568         spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2569
2570         if (should_stop) {
2571                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2572                 set_pf_worker(false);
2573                 return 0;
2574         }
2575
2576         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2577         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2578         schedule();
2579         goto repeat;
2580 }
2581
2582 /**
2583  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2584  * @target_wq: workqueue being flushed
2585  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2586  *
2587  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2588  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2589  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2590  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2591  * a deadlock.
2592  */
2593 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2594                                    struct work_struct *target_work)
2595 {
2596         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2597         struct worker *worker;
2598
2599         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2600                 return;
2601
2602         worker = current_wq_worker();
2603
2604         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2605                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2606                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2607         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2608                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2609                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2610                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2611                   target_wq->name, target_func);
2612 }
2613
2614 struct wq_barrier {
2615         struct work_struct      work;
2616         struct completion       done;
2617         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2618 };
2619
2620 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2621 {
2622         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2623         complete(&barr->done);
2624 }
2625
2626 /**
2627  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2628  * @pwq: pwq to insert barrier into
2629  * @barr: wq_barrier to insert
2630  * @target: target work to attach @barr to
2631  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2632  *
2633  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2634  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2635  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2636  * cpu.
2637  *
2638  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2639  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2640  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2641  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2642  * after a work with LINKED flag set.
2643  *
2644  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2645  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2646  *
2647  * CONTEXT:
2648  * spin_lock_irq(pool->lock).
2649  */
2650 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2651                               struct wq_barrier *barr,
2652                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2653 {
2654         struct list_head *head;
2655         unsigned int linked = 0;
2656
2657         /*
2658          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2659          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2660          * checks and call back into the fixup functions where we
2661          * might deadlock.
2662          */
2663         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2664         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2665
2666         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2667
2668         barr->task = current;
2669
2670         /*
2671          * If @target is currently being executed, schedule the
2672          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2673          */
2674         if (worker)
2675                 head = worker->scheduled.next;
2676         else {
2677                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2678
2679                 head = target->entry.next;
2680                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2681                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2682                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2683         }
2684
2685         debug_work_activate(&barr->work);
2686         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2687                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2688 }
2689
2690 /**
2691  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2692  * @wq: workqueue being flushed
2693  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2694  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2695  *
2696  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2697  *
2698  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2699  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2700  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2701  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2702  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2703  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2704  *
2705  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2706  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2707  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2708  * is returned.
2709  *
2710  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2711  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2712  * advanced to @work_color.
2713  *
2714  * CONTEXT:
2715  * mutex_lock(wq->mutex).
2716  *
2717  * Return:
2718  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2719  * otherwise.
2720  */
2721 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2722                                       int flush_color, int work_color)
2723 {
2724         bool wait = false;
2725         struct pool_workqueue *pwq;
2726
2727         if (flush_color >= 0) {
2728                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2729                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2730         }
2731
2732         for_each_pwq(pwq, wq) {
2733                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2734
2735                 spin_lock_irq(&pool->lock);
2736
2737                 if (flush_color >= 0) {
2738                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2739
2740                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2741                                 pwq->flush_color = flush_color;
2742                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2743                                 wait = true;
2744                         }
2745                 }
2746
2747                 if (work_color >= 0) {
2748                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2749                         pwq->work_color = work_color;
2750                 }
2751
2752                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
2753         }
2754
2755         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2756                 complete(&wq->first_flusher->done);
2757
2758         return wait;
2759 }
2760
2761 /**
2762  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2763  * @wq: workqueue to flush
2764  *
2765  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2766  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2767  */
2768 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2769 {
2770         struct wq_flusher this_flusher = {
2771                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2772                 .flush_color = -1,
2773                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2774         };
2775         int next_color;
2776
2777         if (WARN_ON(!wq_online))
2778                 return;
2779
2780         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2781         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2782
2783         mutex_lock(&wq->mutex);
2784
2785         /*
2786          * Start-to-wait phase
2787          */
2788         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2789
2790         if (next_color != wq->flush_color) {
2791                 /*
2792                  * Color space is not full.  The current work_color
2793                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2794                  * by one.
2795                  */
2796                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2797                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2798                 wq->work_color = next_color;
2799
2800                 if (!wq->first_flusher) {
2801                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2802                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2803
2804                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2805
2806                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2807                                                        wq->work_color)) {
2808                                 /* nothing to flush, done */
2809                                 wq->flush_color = next_color;
2810                                 wq->first_flusher = NULL;
2811                                 goto out_unlock;
2812                         }
2813                 } else {
2814                         /* wait in queue */
2815                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2816                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2817                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2818                 }
2819         } else {
2820                 /*
2821                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2822                  * The next flush completion will assign us
2823                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2824                  */
2825                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2826         }
2827
2828         check_flush_dependency(wq, NULL);
2829
2830         mutex_unlock(&wq->mutex);
2831
2832         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2833
2834         /*
2835          * Wake-up-and-cascade phase
2836          *
2837          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2838          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2839          */
2840         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2841                 return;
2842
2843         mutex_lock(&wq->mutex);
2844
2845         /* we might have raced, check again with mutex held */
2846         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2847                 goto out_unlock;
2848
2849         wq->first_flusher = NULL;
2850
2851         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2852         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2853
2854         while (true) {
2855                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2856
2857                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2858                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2859                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2860                                 break;
2861                         list_del_init(&next->list);
2862                         complete(&next->done);
2863                 }
2864
2865                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2866                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2867
2868                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2869                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2870
2871                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2872                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2873                         /*
2874                          * Assign the same color to all overflowed
2875                          * flushers, advance work_color and append to
2876                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2877                          * phase for these overflowed flushers.
2878                          */
2879                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2880                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2881
2882                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2883
2884                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2885                                               &wq->flusher_queue);
2886                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2887                 }
2888
2889                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2890                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2891                         break;
2892                 }
2893
2894                 /*
2895                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2896                  * the new first flusher and arm pwqs.
2897                  */
2898                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2899                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2900
2901                 list_del_init(&next->list);
2902                 wq->first_flusher = next;
2903
2904                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2905                         break;
2906
2907                 /*
2908                  * Meh... this color is already done, clear first
2909                  * flusher and repeat cascading.
2910                  */
2911                 wq->first_flusher = NULL;
2912         }
2913
2914 out_unlock:
2915         mutex_unlock(&wq->mutex);
2916 }
2917 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2918
2919 /**
2920  * drain_workqueue - drain a workqueue
2921  * @wq: workqueue to drain
2922  *
2923  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2924  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2925  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2926  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2927  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2928  * takes too long.
2929  */
2930 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2931 {
2932         unsigned int flush_cnt = 0;
2933         struct pool_workqueue *pwq;
2934
2935         /*
2936          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2937          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2938          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2939          */
2940         mutex_lock(&wq->mutex);
2941         if (!wq->nr_drainers++)
2942                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2943         mutex_unlock(&wq->mutex);
2944 reflush:
2945         flush_workqueue(wq);
2946
2947         mutex_lock(&wq->mutex);
2948
2949         for_each_pwq(pwq, wq) {
2950                 bool drained;
2951
2952                 spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2953                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2954                 spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2955
2956                 if (drained)
2957                         continue;
2958
2959                 if (++flush_cnt == 10 ||
2960                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2961                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2962                                 wq->name, flush_cnt);
2963
2964                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2965                 goto reflush;
2966         }
2967
2968         if (!--wq->nr_drainers)
2969                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2970         mutex_unlock(&wq->mutex);
2971 }
2972 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2973
2974 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2975                              bool from_cancel)
2976 {
2977         struct worker *worker = NULL;
2978         struct worker_pool *pool;
2979         struct pool_workqueue *pwq;
2980
2981         might_sleep();
2982
2983         rcu_read_lock();
2984         pool = get_work_pool(work);
2985         if (!pool) {
2986                 rcu_read_unlock();
2987                 return false;
2988         }
2989
2990         spin_lock_irq(&pool->lock);
2991         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2992         pwq = get_work_pwq(work);
2993         if (pwq) {
2994                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2995                         goto already_gone;
2996         } else {
2997                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2998                 if (!worker)
2999                         goto already_gone;
3000                 pwq = worker->current_pwq;
3001         }
3002
3003         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3004
3005         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3006         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3007
3008         /*
3009          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3010          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3011          *
3012          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3013          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3014          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3015          * forward progress.
3016          */
3017         if (!from_cancel &&
3018             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3019                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3020                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3021         }
3022         rcu_read_unlock();
3023         return true;
3024 already_gone:
3025         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3026         rcu_read_unlock();
3027         return false;
3028 }
3029
3030 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3031 {
3032         struct wq_barrier barr;
3033
3034         if (WARN_ON(!wq_online))
3035                 return false;
3036
3037         if (WARN_ON(!work->func))
3038                 return false;
3039
3040         if (!from_cancel) {
3041                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3042                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3043         }
3044
3045         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3046                 wait_for_completion(&barr.done);
3047                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3048                 return true;
3049         } else {
3050                 return false;
3051         }
3052 }
3053
3054 /**
3055  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3056  * @work: the work to flush
3057  *
3058  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3059  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3060  *
3061  * Return:
3062  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3063  * %false if it was already idle.
3064  */
3065 bool flush_work(struct work_struct *work)
3066 {
3067         return __flush_work(work, false);
3068 }
3069 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3070
3071 struct cwt_wait {
3072         wait_queue_entry_t              wait;
3073         struct work_struct      *work;
3074 };
3075
3076 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3077 {
3078         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3079
3080         if (cwait->work != key)
3081                 return 0;
3082         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3083 }
3084
3085 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3086 {
3087         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3088         unsigned long flags;
3089         int ret;
3090
3091         do {
3092                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3093                 /*
3094                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3095                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3096                  * because we may get scheduled between @work's completion
3097                  * and the other canceling task resuming and clearing
3098                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3099                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3100                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3101                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3102                  * we're hogging the CPU.
3103                  *
3104                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3105                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3106                  * wake function which matches @work along with exclusive
3107                  * wait and wakeup.
3108                  */
3109                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3110                         struct cwt_wait cwait;
3111
3112                         init_wait(&cwait.wait);
3113                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3114                         cwait.work = work;
3115
3116                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3117                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3118                         if (work_is_canceling(work))
3119                                 schedule();
3120                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3121                 }
3122         } while (unlikely(ret < 0));
3123
3124         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3125         mark_work_canceling(work);
3126         local_irq_restore(flags);
3127
3128         /*
3129          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3130          * isn't executing.
3131          */
3132         if (wq_online)
3133                 __flush_work(work, true);
3134
3135         clear_work_data(work);
3136
3137         /*
3138          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3139          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3140          * visible there.
3141          */
3142         smp_mb();
3143         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3144                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3145
3146         return ret;
3147 }
3148
3149 /**
3150  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3151  * @work: the work to cancel
3152  *
3153  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3154  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3155  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3156  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3157  *
3158  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3159  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3160  *
3161  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3162  * queued can't be destroyed before this function returns.
3163  *
3164  * Return:
3165  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3166  */
3167 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3168 {
3169         return __cancel_work_timer(work, false);
3170 }
3171 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3172
3173 /**
3174  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3175  * @dwork: the delayed work to flush
3176  *
3177  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3178  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3179  * considers the last queueing instance of @dwork.
3180  *
3181  * Return:
3182  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3183  * %false if it was already idle.
3184  */
3185 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3186 {
3187         local_irq_disable();
3188         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3189                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3190         local_irq_enable();
3191         return flush_work(&dwork->work);
3192 }
3193 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3194
3195 /**
3196  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3197  * @rwork: the rcu work to flush
3198  *
3199  * Return:
3200  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3201  * %false if it was already idle.
3202  */
3203 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3204 {
3205         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3206                 rcu_barrier();
3207                 flush_work(&rwork->work);
3208                 return true;
3209         } else {
3210                 return flush_work(&rwork->work);
3211         }
3212 }
3213 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3214
3215 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3216 {
3217         unsigned long flags;
3218         int ret;
3219
3220         do {
3221                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3222         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3223
3224         if (unlikely(ret < 0))
3225                 return false;
3226
3227         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3228         local_irq_restore(flags);
3229         return ret;
3230 }
3231
3232 /**
3233  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3234  * @dwork: delayed_work to cancel
3235  *
3236  * Kill off a pending delayed_work.
3237  *
3238  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3239  * pending.
3240  *
3241  * Note:
3242  * The work callback function may still be running on return, unless
3243  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3244  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3245  *
3246  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3247  */
3248 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3249 {
3250         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3251 }
3252 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3253
3254 /**
3255  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3256  * @dwork: the delayed work cancel
3257  *
3258  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3259  *
3260  * Return:
3261  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3262  */
3263 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3264 {
3265         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3266 }
3267 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3268
3269 /**
3270  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3271  * @func: the function to call
3272  *
3273  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3274  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3275  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3276  *
3277  * Return:
3278  * 0 on success, -errno on failure.
3279  */
3280 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3281 {
3282         int cpu;
3283         struct work_struct __percpu *works;
3284
3285         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3286         if (!works)
3287                 return -ENOMEM;
3288
3289         get_online_cpus();
3290
3291         for_each_online_cpu(cpu) {
3292                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3293
3294                 INIT_WORK(work, func);
3295                 schedule_work_on(cpu, work);
3296         }
3297
3298         for_each_online_cpu(cpu)
3299                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3300
3301         put_online_cpus();
3302         free_percpu(works);
3303         return 0;
3304 }
3305
3306 /**
3307  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3308  * @fn:         the function to execute
3309  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3310  *              be available when the work executes)
3311  *
3312  * Executes the function immediately if process context is available,
3313  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3314  *
3315  * Return:      0 - function was executed
3316  *              1 - function was scheduled for execution
3317  */
3318 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3319 {
3320         if (!in_interrupt()) {
3321                 fn(&ew->work);
3322                 return 0;
3323         }
3324
3325         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3326         schedule_work(&ew->work);
3327
3328         return 1;
3329 }
3330 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3331
3332 /**
3333  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3334  * @attrs: workqueue_attrs to free
3335  *
3336  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3337  */
3338 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3339 {
3340         if (attrs) {
3341                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3342                 kfree(attrs);
3343         }
3344 }
3345
3346 /**
3347  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3348  *
3349  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3350  * return it.
3351  *
3352  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3353  */
3354 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3355 {
3356         struct workqueue_attrs *attrs;
3357
3358         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3359         if (!attrs)
3360                 goto fail;
3361         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3362                 goto fail;
3363
3364         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3365         return attrs;
3366 fail:
3367         free_workqueue_attrs(attrs);
3368         return NULL;
3369 }
3370
3371 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3372                                  const struct workqueue_attrs *from)
3373 {
3374         to->nice = from->nice;
3375         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3376         /*
3377          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3378          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3379          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3380          */
3381         to->no_numa = from->no_numa;
3382 }
3383
3384 /* hash value of the content of @attr */
3385 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3386 {
3387         u32 hash = 0;
3388
3389         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3390         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3391                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3392         return hash;
3393 }
3394
3395 /* content equality test */
3396 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3397                           const struct workqueue_attrs *b)
3398 {
3399         if (a->nice != b->nice)
3400                 return false;
3401         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3402                 return false;
3403         return true;
3404 }
3405
3406 /**
3407  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3408  * @pool: worker_pool to initialize
3409  *
3410  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3411  *
3412  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3413  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3414  * on @pool safely to release it.
3415  */
3416 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3417 {
3418         spin_lock_init(&pool->lock);
3419         pool->id = -1;
3420         pool->cpu = -1;
3421         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3422         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3423         pool->watchdog_ts = jiffies;
3424         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3425         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3426         hash_init(pool->busy_hash);
3427
3428         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3429
3430         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3431
3432         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3433
3434         ida_init(&pool->worker_ida);
3435         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3436         pool->refcnt = 1;
3437
3438         /* shouldn't fail above this point */
3439         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3440         if (!pool->attrs)
3441                 return -ENOMEM;
3442         return 0;
3443 }
3444
3445 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3446 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3447 {
3448         char *lock_name;
3449
3450         lockdep_register_key(&wq->key);
3451         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3452         if (!lock_name)
3453                 lock_name = wq->name;
3454
3455         wq->lock_name = lock_name;
3456         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3457 }
3458
3459 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3460 {
3461         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3462 }
3463
3464 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3465 {
3466         if (wq->lock_name != wq->name)
3467                 kfree(wq->lock_name);
3468 }
3469 #else
3470 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3471 {
3472 }
3473
3474 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3475 {
3476 }
3477
3478 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3479 {
3480 }
3481 #endif
3482
3483 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3484 {
3485         struct workqueue_struct *wq =
3486                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3487
3488         wq_free_lockdep(wq);
3489
3490         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3491                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3492         else
3493                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3494
3495         kfree(wq->rescuer);
3496         kfree(wq);
3497 }
3498
3499 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3500 {
3501         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3502
3503         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3504         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3505         kfree(pool);
3506 }
3507
3508 /**
3509  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3510  * @pool: worker_pool to put
3511  *
3512  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3513  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3514  * and this function should be able to release pools which went through,
3515  * successfully or not, init_worker_pool().
3516  *
3517  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3518  */
3519 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3520 {
3521         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3522         struct worker *worker;
3523
3524         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3525
3526         if (--pool->refcnt)
3527                 return;
3528
3529         /* sanity checks */
3530         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3531             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3532                 return;
3533
3534         /* release id and unhash */
3535         if (pool->id >= 0)
3536                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3537         hash_del(&pool->hash_node);
3538
3539         /*
3540          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3541          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3542          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3543          */
3544         spin_lock_irq(&pool->lock);
3545         wait_event_lock_irq(wq_manager_wait,
3546                             !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE), pool->lock);
3547         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3548
3549         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3550                 destroy_worker(worker);
3551         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3552         spin_unlock_irq(&pool->lock);
3553
3554         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3555         if (!list_empty(&pool->workers))
3556                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3557         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3558
3559         if (pool->detach_completion)
3560                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3561
3562         /* shut down the timers */
3563         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3564         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3565
3566         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3567         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3568 }
3569
3570 /**
3571  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3572  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3573  *
3574  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3575  * reference count and return it.  If there already is a matching
3576  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3577  * create a new one.
3578  *
3579  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3580  *
3581  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3582  * On failure, %NULL.
3583  */
3584 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3585 {
3586         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3587         struct worker_pool *pool;
3588         int node;
3589         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3590
3591         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3592
3593         /* do we already have a matching pool? */
3594         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3595                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3596                         pool->refcnt++;
3597                         return pool;
3598                 }
3599         }
3600
3601         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3602         if (wq_numa_enabled) {
3603                 for_each_node(node) {
3604                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3605                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3606                                 target_node = node;
3607                                 break;
3608                         }
3609                 }
3610         }
3611
3612         /* nope, create a new one */
3613         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3614         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3615                 goto fail;
3616
3617         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3618         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3619         pool->node = target_node;
3620
3621         /*
3622          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3623          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3624          */
3625         pool->attrs->no_numa = false;
3626
3627         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3628                 goto fail;
3629
3630         /* create and start the initial worker */
3631         if (wq_online && !create_worker(pool))
3632                 goto fail;
3633
3634         /* install */
3635         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3636
3637         return pool;
3638 fail:
3639         if (pool)
3640                 put_unbound_pool(pool);
3641         return NULL;
3642 }
3643
3644 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3645 {
3646         kmem_cache_free(pwq_cache,
3647                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3648 }
3649
3650 /*
3651  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3652  * and needs to be destroyed.
3653  */
3654 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3655 {
3656         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3657                                                   unbound_release_work);
3658         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3659         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3660         bool is_last;
3661
3662         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3663                 return;
3664
3665         mutex_lock(&wq->mutex);
3666         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3667         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3668         mutex_unlock(&wq->mutex);
3669
3670         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3671         put_unbound_pool(pool);
3672         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3673
3674         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3675
3676         /*
3677          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3678          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3679          */
3680         if (is_last) {
3681                 wq_unregister_lockdep(wq);
3682                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3683         }
3684 }
3685
3686 /**
3687  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3688  * @pwq: target pool_workqueue
3689  *
3690  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3691  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3692  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3693  */
3694 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3695 {
3696         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3697         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3698         unsigned long flags;
3699
3700         /* for @wq->saved_max_active */
3701         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3702
3703         /* fast exit for non-freezable wqs */
3704         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3705                 return;
3706
3707         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3708         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3709
3710         /*
3711          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3712          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3713          * is updated and visible.
3714          */
3715         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3716                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3717
3718                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3719                        pwq->nr_active < pwq->max_active)
3720                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3721
3722                 /*
3723                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3724                  * max_active is bumped.  It's a slow path.  Do it always.
3725                  */
3726                 wake_up_worker(pwq->pool);
3727         } else {
3728                 pwq->max_active = 0;
3729         }
3730
3731         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3732 }
3733
3734 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3735 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3736                      struct worker_pool *pool)
3737 {
3738         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3739
3740         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3741
3742         pwq->pool = pool;
3743         pwq->wq = wq;
3744         pwq->flush_color = -1;
3745         pwq->refcnt = 1;
3746         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3747         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3748         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3749         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3750 }
3751
3752 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3753 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3754 {
3755         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3756
3757         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3758
3759         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3760         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3761                 return;
3762
3763         /* set the matching work_color */
3764         pwq->work_color = wq->work_color;
3765
3766         /* sync max_active to the current setting */
3767         pwq_adjust_max_active(pwq);
3768
3769         /* link in @pwq */
3770         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3771 }
3772
3773 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3774 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3775                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3776 {
3777         struct worker_pool *pool;
3778         struct pool_workqueue *pwq;
3779
3780         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3781
3782         pool = get_unbound_pool(attrs);
3783         if (!pool)
3784                 return NULL;
3785
3786         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3787         if (!pwq) {
3788                 put_unbound_pool(pool);
3789                 return NULL;
3790         }
3791
3792         init_pwq(pwq, wq, pool);
3793         return pwq;
3794 }
3795
3796 /**
3797  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3798  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3799  * @node: the target NUMA node
3800  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3801  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3802  *
3803  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3804  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3805  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3806  *
3807  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3808  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3809  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3810  * @attrs->cpumask.
3811  *
3812  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3813  * stable.
3814  *
3815  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3816  * %false if equal.
3817  */
3818 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3819                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3820 {
3821         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3822                 goto use_dfl;
3823
3824         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3825         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3826         if (cpu_going_down >= 0)
3827                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3828
3829         if (cpumask_empty(cpumask))
3830                 goto use_dfl;
3831
3832         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3833         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3834
3835         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3836                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3837                                 "possible intersect\n");
3838                 return false;
3839         }
3840
3841         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3842
3843 use_dfl:
3844         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3845         return false;
3846 }
3847
3848 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3849 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3850                                                    int node,
3851                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3852 {
3853         struct pool_workqueue *old_pwq;
3854
3855         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3856         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3857
3858         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3859         link_pwq(pwq);
3860
3861         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3862         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3863         return old_pwq;
3864 }
3865
3866 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3867 struct apply_wqattrs_ctx {
3868         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3869         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3870         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3871         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3872         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3873 };
3874
3875 /* free the resources after success or abort */
3876 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3877 {
3878         if (ctx) {
3879                 int node;
3880
3881                 for_each_node(node)
3882                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3883                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3884
3885                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3886
3887                 kfree(ctx);
3888         }
3889 }
3890
3891 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3892 static struct apply_wqattrs_ctx *
3893 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3894                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3895 {
3896         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3897         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3898         int node;
3899
3900         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3901
3902         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3903
3904         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3905         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3906         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3907                 goto out_free;
3908
3909         /*
3910          * Calculate the attrs of the default pwq.
3911          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3912          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3913          */
3914         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3915         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3916         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3917                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3918
3919         /*
3920          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3921          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3922          * pools.
3923          */
3924         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3925
3926         /*
3927          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3928          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3929          * it even if we don't use it immediately.
3930          */
3931         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3932         if (!ctx->dfl_pwq)
3933                 goto out_free;
3934
3935         for_each_node(node) {
3936                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3937                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3938                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3939                                 goto out_free;
3940                 } else {
3941                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3942                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3943                 }
3944         }
3945
3946         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3947         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3948         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3949         ctx->attrs = new_attrs;
3950
3951         ctx->wq = wq;
3952         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3953         return ctx;
3954
3955 out_free:
3956         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3957         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3958         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3959         return NULL;
3960 }
3961
3962 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3963 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3964 {
3965         int node;
3966
3967         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3968         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3969
3970         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3971
3972         /* save the previous pwq and install the new one */
3973         for_each_node(node)
3974                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
3975                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
3976
3977         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
3978         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
3979         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
3980
3981         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
3982 }
3983
3984 static void apply_wqattrs_lock(void)
3985 {
3986         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
3987         get_online_cpus();
3988         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3989 }
3990
3991 static void apply_wqattrs_unlock(void)
3992 {
3993         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3994         put_online_cpus();
3995 }
3996
3997 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
3998                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3999 {
4000         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4001
4002         /* only unbound workqueues can change attributes */
4003         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4004                 return -EINVAL;
4005
4006         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4007         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4008                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4009                         return -EINVAL;
4010
4011                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4012         }
4013
4014         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4015         if (!ctx)
4016                 return -ENOMEM;
4017
4018         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4019         apply_wqattrs_commit(ctx);
4020         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4021
4022         return 0;
4023 }
4024
4025 /**
4026  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4027  * @wq: the target workqueue
4028  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4029  *
4030  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4031  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4032  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4033  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4034  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4035  * back-to-back will stay on its current pwq.
4036  *
4037  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4038  *
4039  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4040  *
4041  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4042  */
4043 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4044                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4045 {
4046         int ret;
4047
4048         lockdep_assert_cpus_held();
4049
4050         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4051         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4052         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4053
4054         return ret;
4055 }
4056
4057 /**
4058  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4059  * @wq: the target workqueue
4060  * @cpu: the CPU coming up or going down
4061  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4062  *
4063  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4064  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4065  * @wq accordingly.
4066  *
4067  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4068  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4069  * correct.
4070  *
4071  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4072  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4073  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4074  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4075  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4076  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4077  * CPU_DOWN_PREPARE.
4078  */
4079 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4080                                    bool online)
4081 {
4082         int node = cpu_to_node(cpu);
4083         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4084         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4085         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4086         cpumask_t *cpumask;
4087
4088         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4089
4090         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4091             wq->unbound_attrs->no_numa)
4092                 return;
4093
4094         /*
4095          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4096          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4097          * CPU hotplug exclusion.
4098          */
4099         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4100         cpumask = target_attrs->cpumask;
4101
4102         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4103         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4104
4105         /*
4106          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4107          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4108          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4109          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4110          */
4111         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4112                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4113                         return;
4114         } else {
4115                 goto use_dfl_pwq;
4116         }
4117
4118         /* create a new pwq */
4119         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4120         if (!pwq) {
4121                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4122                         wq->name);
4123                 goto use_dfl_pwq;
4124         }
4125
4126         /* Install the new pwq. */
4127         mutex_lock(&wq->mutex);
4128         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4129         goto out_unlock;
4130
4131 use_dfl_pwq:
4132         mutex_lock(&wq->mutex);
4133         spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4134         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4135         spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4136         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4137 out_unlock:
4138         mutex_unlock(&wq->mutex);
4139         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4140 }
4141
4142 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4143 {
4144         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4145         int cpu, ret;
4146
4147         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4148                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4149                 if (!wq->cpu_pwqs)
4150                         return -ENOMEM;
4151
4152                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4153                         struct pool_workqueue *pwq =
4154                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4155                         struct worker_pool *cpu_pools =
4156                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4157
4158                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4159
4160                         mutex_lock(&wq->mutex);
4161                         link_pwq(pwq);
4162                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4163                 }
4164                 return 0;
4165         }
4166
4167         get_online_cpus();
4168         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4169                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4170                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4171                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4172                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4173                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4174         } else {
4175                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4176         }
4177         put_online_cpus();
4178
4179         return ret;
4180 }
4181
4182 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4183                                const char *name)
4184 {
4185         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4186
4187         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4188                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4189                         max_active, name, 1, lim);
4190
4191         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4192 }
4193
4194 /*
4195  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4196  * to guarantee forward progress.
4197  */
4198 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4199 {
4200         struct worker *rescuer;
4201         int ret;
4202
4203         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4204                 return 0;
4205
4206         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4207         if (!rescuer)
4208                 return -ENOMEM;
4209
4210         rescuer->rescue_wq = wq;
4211         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4212         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(rescuer->task);
4213         if (ret) {
4214                 kfree(rescuer);
4215                 return ret;
4216         }
4217
4218         wq->rescuer = rescuer;
4219         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4220         wake_up_process(rescuer->task);
4221
4222         return 0;
4223 }
4224
4225 __printf(1, 4)
4226 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4227                                          unsigned int flags,
4228                                          int max_active, ...)
4229 {
4230         size_t tbl_size = 0;
4231         va_list args;
4232         struct workqueue_struct *wq;
4233         struct pool_workqueue *pwq;
4234
4235         /*
4236          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4237          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4238          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4239          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4240          * on NUMA.
4241          */
4242         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4243                 flags |= __WQ_ORDERED;
4244
4245         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4246         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4247                 flags |= WQ_UNBOUND;
4248
4249         /* allocate wq and format name */
4250         if (flags & WQ_UNBOUND)
4251                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4252
4253         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4254         if (!wq)
4255                 return NULL;
4256
4257         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4258                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4259                 if (!wq->unbound_attrs)
4260                         goto err_free_wq;
4261         }
4262
4263         va_start(args, max_active);
4264         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4265         va_end(args);
4266
4267         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4268         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4269
4270         /* init wq */
4271         wq->flags = flags;
4272         wq->saved_max_active = max_active;
4273         mutex_init(&wq->mutex);
4274         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4275         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4276         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4277         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4278         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4279
4280         wq_init_lockdep(wq);
4281         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4282
4283         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4284                 goto err_unreg_lockdep;
4285
4286         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4287                 goto err_destroy;
4288
4289         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4290                 goto err_destroy;
4291
4292         /*
4293          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4294          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4295          * list.
4296          */
4297         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4298
4299         mutex_lock(&wq->mutex);
4300         for_each_pwq(pwq, wq)
4301                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4302         mutex_unlock(&wq->mutex);
4303
4304         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4305
4306         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4307
4308         return wq;
4309
4310 err_unreg_lockdep:
4311         wq_unregister_lockdep(wq);
4312         wq_free_lockdep(wq);
4313 err_free_wq:
4314         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4315         kfree(wq);
4316         return NULL;
4317 err_destroy:
4318         destroy_workqueue(wq);
4319         return NULL;
4320 }
4321 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4322
4323 /**
4324  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4325  * @wq: target workqueue
4326  *
4327  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4328  */
4329 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4330 {
4331         struct pool_workqueue *pwq;
4332         int node;
4333
4334         /*
4335          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4336          * lead to sysfs name conflicts.
4337          */
4338         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4339
4340         /* drain it before proceeding with destruction */
4341         drain_workqueue(wq);
4342
4343         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4344         if (wq->rescuer) {
4345                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4346
4347                 /* this prevents new queueing */
4348                 spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4349                 wq->rescuer = NULL;
4350                 spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4351
4352                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4353                 kthread_stop(rescuer->task);
4354                 kfree(rescuer);
4355         }
4356
4357         /* sanity checks */
4358         mutex_lock(&wq->mutex);
4359         for_each_pwq(pwq, wq) {
4360                 int i;
4361
4362                 for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++) {
4363                         if (WARN_ON(pwq->nr_in_flight[i])) {
4364                                 mutex_unlock(&wq->mutex);
4365                                 show_workqueue_state();
4366                                 return;
4367                         }
4368                 }
4369
4370                 if (WARN_ON((pwq != wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1)) ||
4371                     WARN_ON(pwq->nr_active) ||
4372                     WARN_ON(!list_empty(&pwq->delayed_works))) {
4373                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4374                         show_workqueue_state();
4375                         return;
4376                 }
4377         }
4378         mutex_unlock(&wq->mutex);
4379
4380         /*
4381          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4382          * flushing is complete in case freeze races us.
4383          */
4384         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4385         list_del_rcu(&wq->list);
4386         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4387
4388         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4389                 wq_unregister_lockdep(wq);
4390                 /*
4391                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4392                  * schedule RCU free.
4393                  */
4394                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4395         } else {
4396                 /*
4397                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4398                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4399                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4400                  */
4401                 for_each_node(node) {
4402                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4403                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4404                         put_pwq_unlocked(pwq);
4405                 }
4406
4407                 /*
4408                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4409                  * put.  Don't access it afterwards.
4410                  */
4411                 pwq = wq->dfl_pwq;
4412                 wq->dfl_pwq = NULL;
4413                 put_pwq_unlocked(pwq);
4414         }
4415 }
4416 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4417
4418 /**
4419  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4420  * @wq: target workqueue
4421  * @max_active: new max_active value.
4422  *
4423  * Set max_active of @wq to @max_active.
4424  *
4425  * CONTEXT:
4426  * Don't call from IRQ context.
4427  */
4428 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4429 {
4430         struct pool_workqueue *pwq;
4431
4432         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4433         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4434                 return;
4435
4436         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4437
4438         mutex_lock(&wq->mutex);
4439
4440         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4441         wq->saved_max_active = max_active;
4442
4443         for_each_pwq(pwq, wq)
4444                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4445
4446         mutex_unlock(&wq->mutex);
4447 }
4448 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4449
4450 /**
4451  * current_work - retrieve %current task's work struct
4452  *
4453  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4454  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4455  *
4456  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4457  */
4458 struct work_struct *current_work(void)
4459 {
4460         struct worker *worker = current_wq_worker();
4461
4462         return worker ? worker->current_work : NULL;
4463 }
4464 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4465
4466 /**
4467  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4468  *
4469  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4470  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4471  *
4472  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4473  */
4474 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4475 {
4476         struct worker *worker = current_wq_worker();
4477
4478         return worker && worker->rescue_wq;
4479 }
4480
4481 /**
4482  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4483  * @cpu: CPU in question
4484  * @wq: target workqueue
4485  *
4486  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4487  * no synchronization around this function and the test result is
4488  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4489  *
4490  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4491  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4492  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4493  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4494  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4495  *
4496  * Return:
4497  * %true if congested, %false otherwise.
4498  */
4499 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4500 {
4501         struct pool_workqueue *pwq;
4502         bool ret;
4503
4504         rcu_read_lock();
4505         preempt_disable();
4506
4507         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4508                 cpu = smp_processor_id();
4509
4510         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4511                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4512         else
4513                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4514
4515         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4516         preempt_enable();
4517         rcu_read_unlock();
4518
4519         return ret;
4520 }
4521 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4522
4523 /**
4524  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4525  * @work: the work to be tested
4526  *
4527  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4528  * synchronization around this function and the test result is
4529  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4530  *
4531  * Return:
4532  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4533  */
4534 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4535 {
4536         struct worker_pool *pool;
4537         unsigned long flags;
4538         unsigned int ret = 0;
4539
4540         if (work_pending(work))
4541                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4542
4543         rcu_read_lock();
4544         pool = get_work_pool(work);
4545         if (pool) {
4546                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4547                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4548                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4549                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4550         }
4551         rcu_read_unlock();
4552
4553         return ret;
4554 }
4555 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4556
4557 /**
4558  * set_worker_desc - set description for the current work item
4559  * @fmt: printf-style format string
4560  * @...: arguments for the format string
4561  *
4562  * This function can be called by a running work function to describe what
4563  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4564  * information will be printed out together to help debugging.  The
4565  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4566  */
4567 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4568 {
4569         struct worker *worker = current_wq_worker();
4570         va_list args;
4571
4572         if (worker) {
4573                 va_start(args, fmt);
4574                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4575                 va_end(args);
4576         }
4577 }
4578 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4579
4580 /**
4581  * print_worker_info - print out worker information and description
4582  * @log_lvl: the log level to use when printing
4583  * @task: target task
4584  *
4585  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4586  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4587  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4588  *
4589  * This function can be safely called on any task as long as the
4590  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4591  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4592  */
4593 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4594 {
4595         work_func_t *fn = NULL;
4596         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4597         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4598         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4599         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4600         struct worker *worker;
4601
4602         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4603                 return;
4604
4605         /*
4606          * This function is called without any synchronization and @task
4607          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4608          */
4609         worker = kthread_probe_data(task);
4610
4611         /*
4612          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4613          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4614          */
4615         probe_kernel_read(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4616         probe_kernel_read(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4617         probe_kernel_read(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4618         probe_kernel_read(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4619         probe_kernel_read(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4620
4621         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4622                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4623                 if (strcmp(name, desc))
4624                         pr_cont(" (%s)", desc);
4625                 pr_cont("\n");
4626         }
4627 }
4628
4629 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4630 {
4631         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4632         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4633                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4634         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4635 }
4636
4637 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4638 {
4639         if (work->func == wq_barrier_func) {
4640                 struct wq_barrier *barr;
4641
4642                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4643
4644                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4645                         task_pid_nr(barr->task));
4646         } else {
4647                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4648         }
4649 }
4650
4651 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4652 {
4653         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4654         struct work_struct *work;
4655         struct worker *worker;
4656         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4657         int bkt;
4658
4659         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4660         pr_cont_pool_info(pool);
4661
4662         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4663                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4664                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4665
4666         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4667                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4668                         has_in_flight = true;
4669                         break;
4670                 }
4671         }
4672         if (has_in_flight) {
4673                 bool comma = false;
4674
4675                 pr_info("    in-flight:");
4676                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4677                         if (worker->current_pwq != pwq)
4678                                 continue;
4679
4680                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4681                                 task_pid_nr(worker->task),
4682                                 worker == pwq->wq->rescuer ? "(RESCUER)" : "",
4683                                 worker->current_func);
4684                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4685                                 pr_cont_work(false, work);
4686                         comma = true;
4687                 }
4688                 pr_cont("\n");
4689         }
4690
4691         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4692                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4693                         has_pending = true;
4694                         break;
4695                 }
4696         }
4697         if (has_pending) {
4698                 bool comma = false;
4699
4700                 pr_info("    pending:");
4701                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4702                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4703                                 continue;
4704
4705                         pr_cont_work(comma, work);
4706                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4707                 }
4708                 pr_cont("\n");
4709         }
4710
4711         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4712                 bool comma = false;
4713
4714                 pr_info("    delayed:");
4715                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4716                         pr_cont_work(comma, work);
4717                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4718                 }
4719                 pr_cont("\n");
4720         }
4721 }
4722
4723 /**
4724  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4725  *
4726  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4727  * all busy workqueues and pools.
4728  */
4729 void show_workqueue_state(void)
4730 {
4731         struct workqueue_struct *wq;
4732         struct worker_pool *pool;
4733         unsigned long flags;
4734         int pi;
4735
4736         rcu_read_lock();
4737
4738         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4739
4740         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4741                 struct pool_workqueue *pwq;
4742                 bool idle = true;
4743
4744                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4745                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4746                                 idle = false;
4747                                 break;
4748                         }
4749                 }
4750                 if (idle)
4751                         continue;
4752
4753                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4754
4755                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4756                         spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4757                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4758                                 show_pwq(pwq);
4759                         spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4760                         /*
4761                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4762                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4763                          * hard lockup.
4764                          */
4765                         touch_nmi_watchdog();
4766                 }
4767         }
4768
4769         for_each_pool(pool, pi) {
4770                 struct worker *worker;
4771                 bool first = true;
4772
4773                 spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4774                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4775                         goto next_pool;
4776
4777                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4778                 pr_cont_pool_info(pool);
4779                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4780                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4781                         pool->nr_workers);
4782                 if (pool->manager)
4783                         pr_cont(" manager: %d",
4784                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4785                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4786                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4787                                 task_pid_nr(worker->task));
4788                         first = false;
4789                 }
4790                 pr_cont("\n");
4791         next_pool:
4792                 spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4793                 /*
4794                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4795                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4796                  * hard lockup.
4797                  */
4798                 touch_nmi_watchdog();
4799         }
4800
4801         rcu_read_unlock();
4802 }
4803
4804 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4805 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4806 {
4807         int off;
4808
4809         /* always show the actual comm */
4810         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4811         if (off < 0)
4812                 return;
4813
4814         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4815         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4816
4817         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4818                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4819                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4820
4821                 if (pool) {
4822                         spin_lock_irq(&pool->lock);
4823                         /*
4824                          * ->desc tracks information (wq name or
4825                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4826                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4827                          */
4828                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4829                                 if (worker->current_work)
4830                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4831                                                   worker->desc);
4832                                 else
4833                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4834                                                   worker->desc);
4835                         }
4836                         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4837                 }
4838         }
4839
4840         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4841 }
4842
4843 #ifdef CONFIG_SMP
4844
4845 /*
4846  * CPU hotplug.
4847  *
4848  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4849  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4850  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4851  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4852  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4853  * blocked draining impractical.
4854  *
4855  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4856  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4857  * cpu comes back online.
4858  */
4859
4860 static void unbind_workers(int cpu)
4861 {
4862         struct worker_pool *pool;
4863         struct worker *worker;
4864
4865         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4866                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4867                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4868
4869                 /*
4870                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4871                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4872                  * except for the ones which are still executing works from
4873                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4874                  * this, they may become diasporas.
4875                  */
4876                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4877                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4878
4879                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4880
4881                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4882                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4883
4884                 /*
4885                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4886                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4887                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4888                  * from other cpus.
4889                  */
4890                 schedule();
4891
4892                 /*
4893                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4894                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4895                  * and keep_working() are always true as long as the
4896                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4897                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4898                  * are served by workers tied to the pool.
4899                  */
4900                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4901
4902                 /*
4903                  * With concurrency management just turned off, a busy
4904                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4905                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4906                  */
4907                 spin_lock_irq(&pool->lock);
4908                 wake_up_worker(pool);
4909                 spin_unlock_irq(&pool->lock);
4910         }
4911 }
4912
4913 /**
4914  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4915  * @pool: pool of interest
4916  *
4917  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4918  */
4919 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4920 {
4921         struct worker *worker;
4922
4923         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4924
4925         /*
4926          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4927          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4928          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4929          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4930          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4931          */
4932         for_each_pool_worker(worker, pool)
4933                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4934                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4935
4936         spin_lock_irq(&pool->lock);
4937
4938         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4939
4940         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4941                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4942
4943                 /*
4944                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4945                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4946                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4947                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4948                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4949                  * be bound before @pool->lock is released.
4950                  */
4951                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4952                         wake_up_process(worker->task);
4953
4954                 /*
4955                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4956                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4957                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4958                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4959                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
4960                  * concurrency management.  Note that when or whether
4961                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
4962                  *
4963                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
4964                  * tested without holding any lock in
4965                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
4966                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
4967                  * management operations.
4968                  */
4969                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
4970                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
4971                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
4972                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
4973         }
4974
4975         spin_unlock_irq(&pool->lock);
4976 }
4977
4978 /**
4979  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
4980  * @pool: unbound pool of interest
4981  * @cpu: the CPU which is coming up
4982  *
4983  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
4984  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
4985  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
4986  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
4987  */
4988 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
4989 {
4990         static cpumask_t cpumask;
4991         struct worker *worker;
4992
4993         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4994
4995         /* is @cpu allowed for @pool? */
4996         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
4997                 return;
4998
4999         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5000
5001         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5002         for_each_pool_worker(worker, pool)
5003                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5004 }
5005
5006 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5007 {
5008         struct worker_pool *pool;
5009
5010         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5011                 if (pool->nr_workers)
5012                         continue;
5013                 if (!create_worker(pool))
5014                         return -ENOMEM;
5015         }
5016         return 0;
5017 }
5018
5019 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5020 {
5021         struct worker_pool *pool;
5022         struct workqueue_struct *wq;
5023         int pi;
5024
5025         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5026
5027         for_each_pool(pool, pi) {
5028                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5029
5030                 if (pool->cpu == cpu)
5031                         rebind_workers(pool);
5032                 else if (pool->cpu < 0)
5033                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5034
5035                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5036         }
5037
5038         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5039         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5040                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5041
5042         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5047 {
5048         struct workqueue_struct *wq;
5049
5050         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5051         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5052                 return -1;
5053
5054         unbind_workers(cpu);
5055
5056         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5057         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5058         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5059                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5060         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5061
5062         return 0;
5063 }
5064
5065 struct work_for_cpu {
5066         struct work_struct work;
5067         long (*fn)(void *);
5068         void *arg;
5069         long ret;
5070 };
5071
5072 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5073 {
5074         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5075
5076         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5077 }
5078
5079 /**
5080  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5081  * @cpu: the cpu to run on
5082  * @fn: the function to run
5083  * @arg: the function arg
5084  *
5085  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5086  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5087  *
5088  * Return: The value @fn returns.
5089  */
5090 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5091 {
5092         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5093
5094         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5095         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5096         flush_work(&wfc.work);
5097         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5098         return wfc.ret;
5099 }
5100 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5101
5102 /**
5103  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5104  * @cpu: the cpu to run on
5105  * @fn:  the function to run
5106  * @arg: the function argument
5107  *
5108  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5109  * any locks which would prevent @fn from completing.
5110  *
5111  * Return: The value @fn returns.
5112  */
5113 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5114 {
5115         long ret = -ENODEV;
5116
5117         get_online_cpus();
5118         if (cpu_online(cpu))
5119                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5120         put_online_cpus();
5121         return ret;
5122 }
5123 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5124 #endif /* CONFIG_SMP */
5125
5126 #ifdef CONFIG_FREEZER
5127
5128 /**
5129  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5130  *
5131  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5132  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5133  * pool->worklist.
5134  *
5135  * CONTEXT:
5136  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5137  */
5138 void freeze_workqueues_begin(void)
5139 {
5140         struct workqueue_struct *wq;
5141         struct pool_workqueue *pwq;
5142
5143         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5144
5145         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5146         workqueue_freezing = true;
5147
5148         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5149                 mutex_lock(&wq->mutex);
5150                 for_each_pwq(pwq, wq)
5151                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5152                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5153         }
5154
5155         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5156 }
5157
5158 /**
5159  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5160  *
5161  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5162  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5163  *
5164  * CONTEXT:
5165  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5166  *
5167  * Return:
5168  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5169  * is complete.
5170  */
5171 bool freeze_workqueues_busy(void)
5172 {
5173         bool busy = false;
5174         struct workqueue_struct *wq;
5175         struct pool_workqueue *pwq;
5176
5177         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5178
5179         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5180
5181         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5182                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5183                         continue;
5184                 /*
5185                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5186                  * to peek without lock.
5187                  */
5188                 rcu_read_lock();
5189                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5190                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5191                         if (pwq->nr_active) {
5192                                 busy = true;
5193                                 rcu_read_unlock();
5194                                 goto out_unlock;
5195                         }
5196                 }
5197                 rcu_read_unlock();
5198         }
5199 out_unlock:
5200         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5201         return busy;
5202 }
5203
5204 /**
5205  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5206  *
5207  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5208  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5209  *
5210  * CONTEXT:
5211  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5212  */
5213 void thaw_workqueues(void)
5214 {
5215         struct workqueue_struct *wq;
5216         struct pool_workqueue *pwq;
5217
5218         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5219
5220         if (!workqueue_freezing)
5221                 goto out_unlock;
5222
5223         workqueue_freezing = false;
5224
5225         /* restore max_active and repopulate worklist */
5226         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5227                 mutex_lock(&wq->mutex);
5228                 for_each_pwq(pwq, wq)
5229                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5230                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5231         }
5232
5233 out_unlock:
5234         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5235 }
5236 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5237
5238 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5239 {
5240         LIST_HEAD(ctxs);
5241         int ret = 0;
5242         struct workqueue_struct *wq;
5243         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5244
5245         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5246
5247         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5248                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5249                         continue;
5250                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5251                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5252                         continue;
5253
5254                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5255                 if (!ctx) {
5256                         ret = -ENOMEM;
5257                         break;
5258                 }
5259
5260                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5261         }
5262
5263         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5264                 if (!ret)
5265                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5266                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5267         }
5268
5269         return ret;
5270 }
5271
5272 /**
5273  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5274  *  @cpumask: the cpumask to set
5275  *
5276  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5277  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5278  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5279  *
5280  *  Retun:      0       - Success
5281  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5282  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5283  */
5284 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5285 {
5286         int ret = -EINVAL;
5287         cpumask_var_t saved_cpumask;
5288
5289         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5290                 return -ENOMEM;
5291
5292         /*
5293          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5294          * If the user wishes to include them, we allow that.
5295          */
5296         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5297         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5298                 apply_wqattrs_lock();
5299
5300                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5301                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5302
5303                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5304                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5305                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5306
5307                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5308                 if (ret < 0)
5309                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5310
5311                 apply_wqattrs_unlock();
5312         }
5313
5314         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5315         return ret;
5316 }
5317
5318 #ifdef CONFIG_SYSFS
5319 /*
5320  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5321  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5322  * following attributes.
5323  *
5324  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5325  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5326  *
5327  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5328  *
5329  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5330  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5331  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5332  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5333  */
5334 struct wq_device {
5335         struct workqueue_struct         *wq;
5336         struct device                   dev;
5337 };
5338
5339 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5340 {
5341         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5342
5343         return wq_dev->wq;
5344 }
5345
5346 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5347                             char *buf)
5348 {
5349         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5350
5351         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5352 }
5353 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5354
5355 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5356                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5357 {
5358         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5359
5360         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5361 }
5362
5363 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5364                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5365                                 size_t count)
5366 {
5367         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5368         int val;
5369
5370         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5371                 return -EINVAL;
5372
5373         workqueue_set_max_active(wq, val);
5374         return count;
5375 }
5376 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5377
5378 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5379         &dev_attr_per_cpu.attr,
5380         &dev_attr_max_active.attr,
5381         NULL,
5382 };
5383 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5384
5385 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5386                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5387 {
5388         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5389         const char *delim = "";
5390         int node, written = 0;
5391
5392         get_online_cpus();
5393         rcu_read_lock();
5394         for_each_node(node) {
5395                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5396                                      "%s%d:%d", delim, node,
5397                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5398                 delim = " ";
5399         }
5400         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5401         rcu_read_unlock();
5402         put_online_cpus();
5403
5404         return written;
5405 }
5406
5407 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5408                             char *buf)
5409 {
5410         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5411         int written;
5412
5413         mutex_lock(&wq->mutex);
5414         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5415         mutex_unlock(&wq->mutex);
5416
5417         return written;
5418 }
5419
5420 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5421 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5422 {
5423         struct workqueue_attrs *attrs;
5424
5425         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5426
5427         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5428         if (!attrs)
5429                 return NULL;
5430
5431         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5432         return attrs;
5433 }
5434
5435 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5436                              const char *buf, size_t count)
5437 {
5438         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5439         struct workqueue_attrs *attrs;
5440         int ret = -ENOMEM;
5441
5442         apply_wqattrs_lock();
5443
5444         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5445         if (!attrs)
5446                 goto out_unlock;
5447
5448         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5449             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5450                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5451         else
5452                 ret = -EINVAL;
5453
5454 out_unlock:
5455         apply_wqattrs_unlock();
5456         free_workqueue_attrs(attrs);
5457         return ret ?: count;
5458 }
5459
5460 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5461                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5462 {
5463         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5464         int written;
5465
5466         mutex_lock(&wq->mutex);
5467         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5468                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5469         mutex_unlock(&wq->mutex);
5470         return written;
5471 }
5472
5473 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5474                                 struct device_attribute *attr,
5475                                 const char *buf, size_t count)
5476 {
5477         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5478         struct workqueue_attrs *attrs;
5479         int ret = -ENOMEM;
5480
5481         apply_wqattrs_lock();
5482
5483         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5484         if (!attrs)
5485                 goto out_unlock;
5486
5487         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5488         if (!ret)
5489                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5490
5491 out_unlock:
5492         apply_wqattrs_unlock();
5493         free_workqueue_attrs(attrs);
5494         return ret ?: count;
5495 }
5496
5497 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5498                             char *buf)
5499 {
5500         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5501         int written;
5502
5503         mutex_lock(&wq->mutex);
5504         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5505                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5506         mutex_unlock(&wq->mutex);
5507
5508         return written;
5509 }
5510
5511 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5512                              const char *buf, size_t count)
5513 {
5514         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5515         struct workqueue_attrs *attrs;
5516         int v, ret = -ENOMEM;
5517
5518         apply_wqattrs_lock();
5519
5520         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5521         if (!attrs)
5522                 goto out_unlock;
5523
5524         ret = -EINVAL;
5525         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5526                 attrs->no_numa = !v;
5527                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5528         }
5529
5530 out_unlock:
5531         apply_wqattrs_unlock();
5532         free_workqueue_attrs(attrs);
5533         return ret ?: count;
5534 }
5535
5536 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5537         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5538         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5539         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5540         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5541         __ATTR_NULL,
5542 };
5543
5544 static struct bus_type wq_subsys = {
5545         .name                           = "workqueue",
5546         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5547 };
5548
5549 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5550                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5551 {
5552         int written;
5553
5554         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5555         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5556                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5557         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5558
5559         return written;
5560 }
5561
5562 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5563                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5564 {
5565         cpumask_var_t cpumask;
5566         int ret;
5567
5568         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5569                 return -ENOMEM;
5570
5571         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5572         if (!ret)
5573                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5574
5575         free_cpumask_var(cpumask);
5576         return ret ? ret : count;
5577 }
5578
5579 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5580         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5581                wq_unbound_cpumask_store);
5582
5583 static int __init wq_sysfs_init(void)
5584 {
5585         int err;
5586
5587         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5588         if (err)
5589                 return err;
5590
5591         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5592 }
5593 core_initcall(wq_sysfs_init);
5594
5595 static void wq_device_release(struct device *dev)
5596 {
5597         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5598
5599         kfree(wq_dev);
5600 }
5601
5602 /**
5603  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5604  * @wq: the workqueue to register
5605  *
5606  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5607  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5608  * which is the preferred method.
5609  *
5610  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5611  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5612  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5613  * attributes.
5614  *
5615  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5616  */
5617 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5618 {
5619         struct wq_device *wq_dev;
5620         int ret;
5621
5622         /*
5623          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5624          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5625          * workqueues.
5626          */
5627         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5628                 return -EINVAL;
5629
5630         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5631         if (!wq_dev)
5632                 return -ENOMEM;
5633
5634         wq_dev->wq = wq;
5635         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5636         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5637         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5638
5639         /*
5640          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5641          * everything is ready.
5642          */
5643         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5644
5645         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5646         if (ret) {
5647                 put_device(&wq_dev->dev);
5648                 wq->wq_dev = NULL;
5649                 return ret;
5650         }
5651
5652         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5653                 struct device_attribute *attr;
5654
5655                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5656                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5657                         if (ret) {
5658                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5659                                 wq->wq_dev = NULL;
5660                                 return ret;
5661                         }
5662                 }
5663         }
5664
5665         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5666         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5667         return 0;
5668 }
5669
5670 /**
5671  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5672  * @wq: the workqueue to unregister
5673  *
5674  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5675  */
5676 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5677 {
5678         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5679
5680         if (!wq->wq_dev)
5681                 return;
5682
5683         wq->wq_dev = NULL;
5684         device_unregister(&wq_dev->dev);
5685 }
5686 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5687 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5688 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5689
5690 /*
5691  * Workqueue watchdog.
5692  *
5693  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5694  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5695  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5696  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5697  * largely opaque.
5698  *
5699  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5700  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5701  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5702  *
5703  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5704  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5705  * corresponding sysfs parameter file.
5706  */
5707 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5708
5709 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5710 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5711
5712 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5713 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5714
5715 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5716 {
5717         int cpu;
5718
5719         wq_watchdog_touched = jiffies;
5720         for_each_possible_cpu(cpu)
5721                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5722 }
5723
5724 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5725 {
5726         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5727         bool lockup_detected = false;
5728         struct worker_pool *pool;
5729         int pi;
5730
5731         if (!thresh)
5732                 return;
5733
5734         rcu_read_lock();
5735
5736         for_each_pool(pool, pi) {
5737                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5738
5739                 if (list_empty(&pool->worklist))
5740                         continue;
5741
5742                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5743                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5744                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5745
5746                 if (time_after(pool_ts, touched))
5747                         ts = pool_ts;
5748                 else
5749                         ts = touched;
5750
5751                 if (pool->cpu >= 0) {
5752                         unsigned long cpu_touched =
5753                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5754                                                   pool->cpu));
5755                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5756                                 ts = cpu_touched;
5757                 }
5758
5759                 /* did we stall? */
5760                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5761                         lockup_detected = true;
5762                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5763                         pr_cont_pool_info(pool);
5764                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5765                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5766                 }
5767         }
5768
5769         rcu_read_unlock();
5770
5771         if (lockup_detected)
5772                 show_workqueue_state();
5773
5774         wq_watchdog_reset_touched();
5775         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5776 }
5777
5778 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5779 {
5780         if (cpu >= 0)
5781                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5782         else
5783                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5784 }
5785
5786 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5787 {
5788         wq_watchdog_thresh = 0;
5789         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5790
5791         if (thresh) {
5792                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5793                 wq_watchdog_reset_touched();
5794                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5795         }
5796 }
5797
5798 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5799                                         const struct kernel_param *kp)
5800 {
5801         unsigned long thresh;
5802         int ret;
5803
5804         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5805         if (ret)
5806                 return ret;
5807
5808         if (system_wq)
5809                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5810         else
5811                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5812
5813         return 0;
5814 }
5815
5816 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5817         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5818         .get    = param_get_ulong,
5819 };
5820
5821 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5822                 0644);
5823
5824 static void wq_watchdog_init(void)
5825 {
5826         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5827         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5828 }
5829
5830 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5831
5832 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5833
5834 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5835
5836 static void __init wq_numa_init(void)
5837 {
5838         cpumask_var_t *tbl;
5839         int node, cpu;
5840
5841         if (num_possible_nodes() <= 1)
5842                 return;
5843
5844         if (wq_disable_numa) {
5845                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5846                 return;
5847         }
5848
5849         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5850         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5851
5852         /*
5853          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5854          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5855          * fully initialized by now.
5856          */
5857         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5858         BUG_ON(!tbl);
5859
5860         for_each_node(node)
5861                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5862                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5863
5864         for_each_possible_cpu(cpu) {
5865                 node = cpu_to_node(cpu);
5866                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5867                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5868                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5869                         return;
5870                 }
5871                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5872         }
5873
5874         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5875         wq_numa_enabled = true;
5876 }
5877
5878 /**
5879  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5880  *
5881  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5882  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5883  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5884  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5885  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5886  * created and scheduled right before early initcalls.
5887  */
5888 int __init workqueue_init_early(void)
5889 {
5890         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5891         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5892         int i, cpu;
5893
5894         WARN_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5895
5896         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5897         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5898
5899         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5900
5901         /* initialize CPU pools */
5902         for_each_possible_cpu(cpu) {
5903                 struct worker_pool *pool;
5904
5905                 i = 0;
5906                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5907                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5908                         pool->cpu = cpu;
5909                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5910                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5911                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5912
5913                         /* alloc pool ID */
5914                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5915                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5916                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5917                 }
5918         }
5919
5920         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5921         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5922                 struct workqueue_attrs *attrs;
5923
5924                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5925                 attrs->nice = std_nice[i];
5926                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5927
5928                 /*
5929                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5930                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5931                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5932                  */
5933                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5934                 attrs->nice = std_nice[i];
5935                 attrs->no_numa = true;
5936                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5937         }
5938
5939         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5940         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5941         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5942         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5943                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5944         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5945                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5946         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5947                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5948         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5949                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5950                                               0);
5951         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5952                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5953                !system_power_efficient_wq ||
5954                !system_freezable_power_efficient_wq);
5955
5956         return 0;
5957 }
5958
5959 /**
5960  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
5961  *
5962  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
5963  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
5964  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
5965  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
5966  * with the initial workers and enable future kworker creations.
5967  */
5968 int __init workqueue_init(void)
5969 {
5970         struct workqueue_struct *wq;
5971         struct worker_pool *pool;
5972         int cpu, bkt;
5973
5974         /*
5975          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
5976          * CPU to node mapping may not be available that early on some
5977          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
5978          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
5979          * affinity, fix them up.
5980          *
5981          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
5982          */
5983         wq_numa_init();
5984
5985         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5986
5987         for_each_possible_cpu(cpu) {
5988                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5989                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5990                 }
5991         }
5992
5993         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5994                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
5995                 WARN(init_rescuer(wq),
5996                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
5997                      wq->name);
5998         }
5999
6000         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6001
6002         /* create the initial workers */
6003         for_each_online_cpu(cpu) {
6004                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6005                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6006                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6007                 }
6008         }
6009
6010         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6011                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6012
6013         wq_online = true;
6014         wq_watchdog_init();
6015
6016         return 0;
6017 }