Merge tag 'block-5.13-2021-05-09' of git://git.kernel.dk/linux-block
[platform/kernel/linux-starfive.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         raw_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;       /* MD: 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_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
304 /* wait for manager to go away */
305 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
306
307 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
308 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
309
310 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
311 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
312
313 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
314 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
315
316 /*
317  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
318  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
319  * to uncover usages which depend on it.
320  */
321 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
322 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
323 #else
324 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
325 #endif
326 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
327
328 /* the per-cpu worker pools */
329 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
330
331 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
332
333 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
334 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
335
336 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
337 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
338
339 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
340 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
341
342 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
343 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
344 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
345 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
346 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
348 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
349 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
350 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
352 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
353 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
354 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
355 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
356
357 static int worker_thread(void *__worker);
358 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
359 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
360
361 #define CREATE_TRACE_POINTS
362 #include <trace/events/workqueue.h>
363
364 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
365         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
366                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
367                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
368
369 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
370         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
371                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
372                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
373                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
374
375 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
376         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
377              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
378              (pool)++)
379
380 /**
381  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
382  * @pool: iteration cursor
383  * @pi: integer used for iteration
384  *
385  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
386  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
387  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
388  *
389  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
390  * ignored.
391  */
392 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
393         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
394                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
395                 else
396
397 /**
398  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
399  * @worker: iteration cursor
400  * @pool: worker_pool to iterate workers of
401  *
402  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
403  *
404  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
405  * ignored.
406  */
407 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
408         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
409                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
410                 else
411
412 /**
413  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
414  * @pwq: iteration cursor
415  * @wq: the target workqueue
416  *
417  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
418  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
419  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
420  *
421  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
422  * ignored.
423  */
424 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
425         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
426                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
427
428 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
429
430 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
431
432 static void *work_debug_hint(void *addr)
433 {
434         return ((struct work_struct *) addr)->func;
435 }
436
437 static bool work_is_static_object(void *addr)
438 {
439         struct work_struct *work = addr;
440
441         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
442 }
443
444 /*
445  * fixup_init is called when:
446  * - an active object is initialized
447  */
448 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
449 {
450         struct work_struct *work = addr;
451
452         switch (state) {
453         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
454                 cancel_work_sync(work);
455                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
456                 return true;
457         default:
458                 return false;
459         }
460 }
461
462 /*
463  * fixup_free is called when:
464  * - an active object is freed
465  */
466 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
467 {
468         struct work_struct *work = addr;
469
470         switch (state) {
471         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
472                 cancel_work_sync(work);
473                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
474                 return true;
475         default:
476                 return false;
477         }
478 }
479
480 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
481         .name           = "work_struct",
482         .debug_hint     = work_debug_hint,
483         .is_static_object = work_is_static_object,
484         .fixup_init     = work_fixup_init,
485         .fixup_free     = work_fixup_free,
486 };
487
488 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
489 {
490         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
491 }
492
493 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
494 {
495         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
496 }
497
498 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
499 {
500         if (onstack)
501                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
502         else
503                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
506
507 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
508 {
509         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
510 }
511 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
512
513 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
514 {
515         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
516         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
519
520 #else
521 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
522 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
523 #endif
524
525 /**
526  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
527  * @pool: the pool pointer of interest
528  *
529  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
530  * successfully, -errno on failure.
531  */
532 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
533 {
534         int ret;
535
536         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
537
538         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
539                         GFP_KERNEL);
540         if (ret >= 0) {
541                 pool->id = ret;
542                 return 0;
543         }
544         return ret;
545 }
546
547 /**
548  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
549  * @wq: the target workqueue
550  * @node: the node ID
551  *
552  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
553  * read locked.
554  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
555  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
556  *
557  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
558  */
559 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
560                                                   int node)
561 {
562         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
563
564         /*
565          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
566          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
567          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
568          * happens, this workaround can be removed.
569          */
570         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
571                 return wq->dfl_pwq;
572
573         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
574 }
575
576 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
577 {
578         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
579 }
580
581 static int get_work_color(struct work_struct *work)
582 {
583         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
584                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
585 }
586
587 static int work_next_color(int color)
588 {
589         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
590 }
591
592 /*
593  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
594  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
595  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
596  *
597  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
598  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
599  * work->data.  These functions should only be called while the work is
600  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
601  *
602  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
603  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
604  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
605  * available only while the work item is queued.
606  *
607  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
608  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
609  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
610  * try to steal the PENDING bit.
611  */
612 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
613                                  unsigned long flags)
614 {
615         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
616         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
617 }
618
619 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
620                          unsigned long extra_flags)
621 {
622         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
623                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
624 }
625
626 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
627                                            int pool_id)
628 {
629         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
630                       WORK_STRUCT_PENDING);
631 }
632
633 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
634                                             int pool_id)
635 {
636         /*
637          * The following wmb is paired with the implied mb in
638          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
639          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
640          * owner.
641          */
642         smp_wmb();
643         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
644         /*
645          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
646          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
647          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
648          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
649          * the same @work.  E.g. consider this case:
650          *
651          *   CPU#0                         CPU#1
652          *   ----------------------------  --------------------------------
653          *
654          * 1  STORE event_indicated
655          * 2  queue_work_on() {
656          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
657          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
658          * 5                                 set_work_data() # clear bit
659          * 6                                 smp_mb()
660          * 7                               work->current_func() {
661          * 8                                  LOAD event_indicated
662          *                                 }
663          *
664          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
665          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
666          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
667          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
668          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
669          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
670          * before actual STORE.
671          */
672         smp_mb();
673 }
674
675 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
676 {
677         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
678         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
679 }
680
681 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
682 {
683         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
684
685         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
686                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
687         else
688                 return NULL;
689 }
690
691 /**
692  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
693  * @work: the work item of interest
694  *
695  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
696  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
697  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
698  *
699  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
700  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
701  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
702  * returned pool is and stays online.
703  *
704  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
705  */
706 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
707 {
708         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
709         int pool_id;
710
711         assert_rcu_or_pool_mutex();
712
713         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
714                 return ((struct pool_workqueue *)
715                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
716
717         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
718         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
719                 return NULL;
720
721         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
722 }
723
724 /**
725  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
726  * @work: the work item of interest
727  *
728  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
729  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
730  */
731 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
732 {
733         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
734
735         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
736                 return ((struct pool_workqueue *)
737                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
738
739         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
740 }
741
742 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
743 {
744         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
745
746         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
747         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
748 }
749
750 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
751 {
752         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
753
754         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
755 }
756
757 /*
758  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
759  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
760  * they're being called with pool->lock held.
761  */
762
763 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
764 {
765         return !atomic_read(&pool->nr_running);
766 }
767
768 /*
769  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
770  * running workers.
771  *
772  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
773  * function will always return %true for unbound pools as long as the
774  * worklist isn't empty.
775  */
776 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
777 {
778         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
779 }
780
781 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
782 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
783 {
784         return pool->nr_idle;
785 }
786
787 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
788 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
789 {
790         return !list_empty(&pool->worklist) &&
791                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
792 }
793
794 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
795 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
796 {
797         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
798 }
799
800 /* Do we have too many workers and should some go away? */
801 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
802 {
803         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
804         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
805         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
806
807         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
808 }
809
810 /*
811  * Wake up functions.
812  */
813
814 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
815 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
816 {
817         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
818                 return NULL;
819
820         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
821 }
822
823 /**
824  * wake_up_worker - wake up an idle worker
825  * @pool: worker pool to wake worker from
826  *
827  * Wake up the first idle worker of @pool.
828  *
829  * CONTEXT:
830  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
831  */
832 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
833 {
834         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
835
836         if (likely(worker))
837                 wake_up_process(worker->task);
838 }
839
840 /**
841  * wq_worker_running - a worker is running again
842  * @task: task waking up
843  *
844  * This function is called when a worker returns from schedule()
845  */
846 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
847 {
848         struct worker *worker = kthread_data(task);
849
850         if (!worker->sleeping)
851                 return;
852         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
853                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
854         worker->sleeping = 0;
855 }
856
857 /**
858  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
859  * @task: task going to sleep
860  *
861  * This function is called from schedule() when a busy worker is
862  * going to sleep. Preemption needs to be disabled to protect ->sleeping
863  * assignment.
864  */
865 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
866 {
867         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
868         struct worker_pool *pool;
869
870         /*
871          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
872          * workers, also reach here, let's not access anything before
873          * checking NOT_RUNNING.
874          */
875         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
876                 return;
877
878         pool = worker->pool;
879
880         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
881         if (worker->sleeping)
882                 return;
883
884         worker->sleeping = 1;
885         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
886
887         /*
888          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
889          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
890          * Please read comment there.
891          *
892          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
893          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
894          * disabled, which in turn means that none else could be
895          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
896          * lock is safe.
897          */
898         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
899             !list_empty(&pool->worklist)) {
900                 next = first_idle_worker(pool);
901                 if (next)
902                         wake_up_process(next->task);
903         }
904         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
905 }
906
907 /**
908  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
909  * @task: Task to retrieve last work function of.
910  *
911  * Determine the last function a worker executed. This is called from
912  * the scheduler to get a worker's last known identity.
913  *
914  * CONTEXT:
915  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
916  *
917  * This function is called during schedule() when a kworker is going
918  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
919  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
920  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
921  *
922  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
923  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
924  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
925  * is guaranteed to not be processing any works.
926  *
927  * Return:
928  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
929  * hasn't executed any work yet.
930  */
931 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
932 {
933         struct worker *worker = kthread_data(task);
934
935         return worker->last_func;
936 }
937
938 /**
939  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
940  * @worker: self
941  * @flags: flags to set
942  *
943  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
944  *
945  * CONTEXT:
946  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
947  */
948 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
949 {
950         struct worker_pool *pool = worker->pool;
951
952         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
953
954         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
955         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
956             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
957                 atomic_dec(&pool->nr_running);
958         }
959
960         worker->flags |= flags;
961 }
962
963 /**
964  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
965  * @worker: self
966  * @flags: flags to clear
967  *
968  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
969  *
970  * CONTEXT:
971  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
972  */
973 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
974 {
975         struct worker_pool *pool = worker->pool;
976         unsigned int oflags = worker->flags;
977
978         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
979
980         worker->flags &= ~flags;
981
982         /*
983          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
984          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
985          * of multiple flags, not a single flag.
986          */
987         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
988                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
989                         atomic_inc(&pool->nr_running);
990 }
991
992 /**
993  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
994  * @pool: pool of interest
995  * @work: work to find worker for
996  *
997  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
998  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
999  * to match, its current execution should match the address of @work and
1000  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1001  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1002  * being executed.
1003  *
1004  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1005  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1006  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1007  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1008  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1009  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1010  *
1011  * This function checks the work item address and work function to avoid
1012  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1013  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1014  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1015  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1016  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1017  *
1018  * CONTEXT:
1019  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1020  *
1021  * Return:
1022  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1023  * otherwise.
1024  */
1025 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1026                                                  struct work_struct *work)
1027 {
1028         struct worker *worker;
1029
1030         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1031                                (unsigned long)work)
1032                 if (worker->current_work == work &&
1033                     worker->current_func == work->func)
1034                         return worker;
1035
1036         return NULL;
1037 }
1038
1039 /**
1040  * move_linked_works - move linked works to a list
1041  * @work: start of series of works to be scheduled
1042  * @head: target list to append @work to
1043  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1044  *
1045  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1046  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1047  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1048  *
1049  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1050  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1051  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1052  *
1053  * CONTEXT:
1054  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1055  */
1056 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1057                               struct work_struct **nextp)
1058 {
1059         struct work_struct *n;
1060
1061         /*
1062          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1063          * use NULL for list head.
1064          */
1065         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1066                 list_move_tail(&work->entry, head);
1067                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1068                         break;
1069         }
1070
1071         /*
1072          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1073          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1074          * needs to be updated.
1075          */
1076         if (nextp)
1077                 *nextp = n;
1078 }
1079
1080 /**
1081  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1082  * @pwq: pool_workqueue to get
1083  *
1084  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1085  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1086  */
1087 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1088 {
1089         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1090         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1091         pwq->refcnt++;
1092 }
1093
1094 /**
1095  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1096  * @pwq: pool_workqueue to put
1097  *
1098  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1099  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1100  */
1101 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1102 {
1103         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1104         if (likely(--pwq->refcnt))
1105                 return;
1106         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1107                 return;
1108         /*
1109          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1110          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1111          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1112          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1113          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1114          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1115          */
1116         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1117 }
1118
1119 /**
1120  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1121  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1122  *
1123  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1124  */
1125 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1126 {
1127         if (pwq) {
1128                 /*
1129                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1130                  * following lock operations are safe.
1131                  */
1132                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1133                 put_pwq(pwq);
1134                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1135         }
1136 }
1137
1138 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1139 {
1140         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1141
1142         trace_workqueue_activate_work(work);
1143         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1144                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1145         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1146         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1147         pwq->nr_active++;
1148 }
1149
1150 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1151 {
1152         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1153                                                     struct work_struct, entry);
1154
1155         pwq_activate_delayed_work(work);
1156 }
1157
1158 /**
1159  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1160  * @pwq: pwq of interest
1161  * @color: color of work which left the queue
1162  *
1163  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1164  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1165  *
1166  * CONTEXT:
1167  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1168  */
1169 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1170 {
1171         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1172         if (color == WORK_NO_COLOR)
1173                 goto out_put;
1174
1175         pwq->nr_in_flight[color]--;
1176
1177         pwq->nr_active--;
1178         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1179                 /* one down, submit a delayed one */
1180                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1181                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1182         }
1183
1184         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1185         if (likely(pwq->flush_color != color))
1186                 goto out_put;
1187
1188         /* are there still in-flight works? */
1189         if (pwq->nr_in_flight[color])
1190                 goto out_put;
1191
1192         /* this pwq is done, clear flush_color */
1193         pwq->flush_color = -1;
1194
1195         /*
1196          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1197          * will handle the rest.
1198          */
1199         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1200                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1201 out_put:
1202         put_pwq(pwq);
1203 }
1204
1205 /**
1206  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1207  * @work: work item to steal
1208  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1209  * @flags: place to store irq state
1210  *
1211  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1212  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1213  *
1214  * Return:
1215  *
1216  *  ========    ================================================================
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  *
1224  * Note:
1225  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1226  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1227  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1228  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1229  *
1230  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1231  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1232  *
1233  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1234  */
1235 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1236                                unsigned long *flags)
1237 {
1238         struct worker_pool *pool;
1239         struct pool_workqueue *pwq;
1240
1241         local_irq_save(*flags);
1242
1243         /* try to steal the timer if it exists */
1244         if (is_dwork) {
1245                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1246
1247                 /*
1248                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1249                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1250                  * running on the local CPU.
1251                  */
1252                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1253                         return 1;
1254         }
1255
1256         /* try to claim PENDING the normal way */
1257         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1258                 return 0;
1259
1260         rcu_read_lock();
1261         /*
1262          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1263          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1264          */
1265         pool = get_work_pool(work);
1266         if (!pool)
1267                 goto fail;
1268
1269         raw_spin_lock(&pool->lock);
1270         /*
1271          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1272          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1273          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1274          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1275          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1276          * item is currently queued on that pool.
1277          */
1278         pwq = get_work_pwq(work);
1279         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1280                 debug_work_deactivate(work);
1281
1282                 /*
1283                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1284                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1285                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1286                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1287                  * item is activated before grabbing.
1288                  */
1289                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1290                         pwq_activate_delayed_work(work);
1291
1292                 list_del_init(&work->entry);
1293                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1294
1295                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1296                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1297
1298                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1299                 rcu_read_unlock();
1300                 return 1;
1301         }
1302         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1303 fail:
1304         rcu_read_unlock();
1305         local_irq_restore(*flags);
1306         if (work_is_canceling(work))
1307                 return -ENOENT;
1308         cpu_relax();
1309         return -EAGAIN;
1310 }
1311
1312 /**
1313  * insert_work - insert a work into a pool
1314  * @pwq: pwq @work belongs to
1315  * @work: work to insert
1316  * @head: insertion point
1317  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1318  *
1319  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1320  * work_struct flags.
1321  *
1322  * CONTEXT:
1323  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1324  */
1325 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1326                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1327 {
1328         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1329
1330         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
1331         kasan_record_aux_stack(work);
1332
1333         /* we own @work, set data and link */
1334         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1335         list_add_tail(&work->entry, head);
1336         get_pwq(pwq);
1337
1338         /*
1339          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1340          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1341          * around lazily while there are works to be processed.
1342          */
1343         smp_mb();
1344
1345         if (__need_more_worker(pool))
1346                 wake_up_worker(pool);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1351  * same workqueue.
1352  */
1353 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1354 {
1355         struct worker *worker;
1356
1357         worker = current_wq_worker();
1358         /*
1359          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1360          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1361          */
1362         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1363 }
1364
1365 /*
1366  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1367  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1368  * avoid perturbing sensitive tasks.
1369  */
1370 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1371 {
1372         static bool printed_dbg_warning;
1373         int new_cpu;
1374
1375         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1376                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1377                         return cpu;
1378         } else if (!printed_dbg_warning) {
1379                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1380                 printed_dbg_warning = true;
1381         }
1382
1383         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1384                 return cpu;
1385
1386         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1387         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1388         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1389                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1390                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1391                         return cpu;
1392         }
1393         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1394
1395         return new_cpu;
1396 }
1397
1398 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1399                          struct work_struct *work)
1400 {
1401         struct pool_workqueue *pwq;
1402         struct worker_pool *last_pool;
1403         struct list_head *worklist;
1404         unsigned int work_flags;
1405         unsigned int req_cpu = cpu;
1406
1407         /*
1408          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1409          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1410          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1411          * happen with IRQ disabled.
1412          */
1413         lockdep_assert_irqs_disabled();
1414
1415
1416         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1417         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1418             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1419                 return;
1420         rcu_read_lock();
1421 retry:
1422         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1423         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1424                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1425                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1426                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1427         } else {
1428                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1429                         cpu = raw_smp_processor_id();
1430                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1431         }
1432
1433         /*
1434          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1435          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1436          * pool to guarantee non-reentrancy.
1437          */
1438         last_pool = get_work_pool(work);
1439         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1440                 struct worker *worker;
1441
1442                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1443
1444                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1445
1446                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1447                         pwq = worker->current_pwq;
1448                 } else {
1449                         /* meh... not running there, queue here */
1450                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1451                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1452                 }
1453         } else {
1454                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1455         }
1456
1457         /*
1458          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1459          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1460          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1461          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1462          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1463          * make forward-progress.
1464          */
1465         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1466                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1467                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1468                         cpu_relax();
1469                         goto retry;
1470                 }
1471                 /* oops */
1472                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1473                           wq->name, cpu);
1474         }
1475
1476         /* pwq determined, queue */
1477         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1478
1479         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1480                 goto out;
1481
1482         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1483         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1484
1485         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1486                 trace_workqueue_activate_work(work);
1487                 pwq->nr_active++;
1488                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1489                 if (list_empty(worklist))
1490                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1491         } else {
1492                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1493                 worklist = &pwq->delayed_works;
1494         }
1495
1496         debug_work_activate(work);
1497         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1498
1499 out:
1500         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1501         rcu_read_unlock();
1502 }
1503
1504 /**
1505  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1506  * @cpu: CPU number to execute work on
1507  * @wq: workqueue to use
1508  * @work: work to queue
1509  *
1510  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1511  * can't go away.
1512  *
1513  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1514  */
1515 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1516                    struct work_struct *work)
1517 {
1518         bool ret = false;
1519         unsigned long flags;
1520
1521         local_irq_save(flags);
1522
1523         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1524                 __queue_work(cpu, wq, work);
1525                 ret = true;
1526         }
1527
1528         local_irq_restore(flags);
1529         return ret;
1530 }
1531 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1532
1533 /**
1534  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1535  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1536  *
1537  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1538  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1539  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1540  * available CPU if we need to schedule this work.
1541  */
1542 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1543 {
1544         int cpu;
1545
1546         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1547         if (!wq_numa_enabled)
1548                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1549
1550         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1551         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1552                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1553
1554         /* Use local node/cpu if we are already there */
1555         cpu = raw_smp_processor_id();
1556         if (node == cpu_to_node(cpu))
1557                 return cpu;
1558
1559         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1560         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1561
1562         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1563         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1564 }
1565
1566 /**
1567  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1568  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1569  * @wq: workqueue to use
1570  * @work: work to queue
1571  *
1572  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1573  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1574  * NUMA node.
1575  *
1576  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1577  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1578  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1579  *
1580  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1581  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1582  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1583  *
1584  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1585  */
1586 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1587                      struct work_struct *work)
1588 {
1589         unsigned long flags;
1590         bool ret = false;
1591
1592         /*
1593          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1594          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1595          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1596          *
1597          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1598          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1599          * some round robin type logic.
1600          */
1601         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1602
1603         local_irq_save(flags);
1604
1605         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1606                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1607
1608                 __queue_work(cpu, wq, work);
1609                 ret = true;
1610         }
1611
1612         local_irq_restore(flags);
1613         return ret;
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1616
1617 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1618 {
1619         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1620
1621         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1622         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1623 }
1624 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1625
1626 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1627                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1628 {
1629         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1630         struct work_struct *work = &dwork->work;
1631
1632         WARN_ON_ONCE(!wq);
1633         WARN_ON_FUNCTION_MISMATCH(timer->function, delayed_work_timer_fn);
1634         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1635         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1636
1637         /*
1638          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1639          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1640          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1641          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1642          */
1643         if (!delay) {
1644                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1645                 return;
1646         }
1647
1648         dwork->wq = wq;
1649         dwork->cpu = cpu;
1650         timer->expires = jiffies + delay;
1651
1652         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1653                 add_timer_on(timer, cpu);
1654         else
1655                 add_timer(timer);
1656 }
1657
1658 /**
1659  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1660  * @cpu: CPU number to execute work on
1661  * @wq: workqueue to use
1662  * @dwork: work to queue
1663  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1664  *
1665  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1666  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1667  * execution.
1668  */
1669 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1670                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1671 {
1672         struct work_struct *work = &dwork->work;
1673         bool ret = false;
1674         unsigned long flags;
1675
1676         /* read the comment in __queue_work() */
1677         local_irq_save(flags);
1678
1679         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1680                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1681                 ret = true;
1682         }
1683
1684         local_irq_restore(flags);
1685         return ret;
1686 }
1687 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1688
1689 /**
1690  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1691  * @cpu: CPU number to execute work on
1692  * @wq: workqueue to use
1693  * @dwork: work to queue
1694  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1695  *
1696  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1697  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1698  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1699  * current state.
1700  *
1701  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1702  * pending and its timer was modified.
1703  *
1704  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1705  * See try_to_grab_pending() for details.
1706  */
1707 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1708                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1709 {
1710         unsigned long flags;
1711         int ret;
1712
1713         do {
1714                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1715         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1716
1717         if (likely(ret >= 0)) {
1718                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1719                 local_irq_restore(flags);
1720         }
1721
1722         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1723         return ret;
1724 }
1725 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1726
1727 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1728 {
1729         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1730
1731         /* read the comment in __queue_work() */
1732         local_irq_disable();
1733         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1734         local_irq_enable();
1735 }
1736
1737 /**
1738  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1739  * @wq: workqueue to use
1740  * @rwork: work to queue
1741  *
1742  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1743  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1744  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1745  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1746  */
1747 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1748 {
1749         struct work_struct *work = &rwork->work;
1750
1751         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1752                 rwork->wq = wq;
1753                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1754                 return true;
1755         }
1756
1757         return false;
1758 }
1759 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1760
1761 /**
1762  * worker_enter_idle - enter idle state
1763  * @worker: worker which is entering idle state
1764  *
1765  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1766  * necessary.
1767  *
1768  * LOCKING:
1769  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1770  */
1771 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1772 {
1773         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1774
1775         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1776             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1777                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1778                 return;
1779
1780         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1781         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1782         pool->nr_idle++;
1783         worker->last_active = jiffies;
1784
1785         /* idle_list is LIFO */
1786         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1787
1788         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1789                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1790
1791         /*
1792          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1793          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1794          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1795          * unbind is not in progress.
1796          */
1797         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1798                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1799                      atomic_read(&pool->nr_running));
1800 }
1801
1802 /**
1803  * worker_leave_idle - leave idle state
1804  * @worker: worker which is leaving idle state
1805  *
1806  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1807  *
1808  * LOCKING:
1809  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1810  */
1811 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1812 {
1813         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1814
1815         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1816                 return;
1817         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1818         pool->nr_idle--;
1819         list_del_init(&worker->entry);
1820 }
1821
1822 static struct worker *alloc_worker(int node)
1823 {
1824         struct worker *worker;
1825
1826         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1827         if (worker) {
1828                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1829                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1830                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1831                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1832                 worker->flags = WORKER_PREP;
1833         }
1834         return worker;
1835 }
1836
1837 /**
1838  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1839  * @worker: worker to be attached
1840  * @pool: the target pool
1841  *
1842  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1843  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1844  * cpu-[un]hotplugs.
1845  */
1846 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1847                                    struct worker_pool *pool)
1848 {
1849         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
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         else
1859                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
1860
1861         if (worker->rescue_wq)
1862                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1863
1864         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1865         worker->pool = pool;
1866
1867         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1868 }
1869
1870 /**
1871  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1872  * @worker: worker which is attached to its pool
1873  *
1874  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1875  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1876  * other reference to the pool.
1877  */
1878 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1879 {
1880         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1881         struct completion *detach_completion = NULL;
1882
1883         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1884
1885         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
1886         list_del(&worker->node);
1887         worker->pool = NULL;
1888
1889         if (list_empty(&pool->workers))
1890                 detach_completion = pool->detach_completion;
1891         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1892
1893         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1894         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1895
1896         if (detach_completion)
1897                 complete(detach_completion);
1898 }
1899
1900 /**
1901  * create_worker - create a new workqueue worker
1902  * @pool: pool the new worker will belong to
1903  *
1904  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1905  *
1906  * CONTEXT:
1907  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1908  *
1909  * Return:
1910  * Pointer to the newly created worker.
1911  */
1912 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1913 {
1914         struct worker *worker = NULL;
1915         int id = -1;
1916         char id_buf[16];
1917
1918         /* ID is needed to determine kthread name */
1919         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1920         if (id < 0)
1921                 goto fail;
1922
1923         worker = alloc_worker(pool->node);
1924         if (!worker)
1925                 goto fail;
1926
1927         worker->id = id;
1928
1929         if (pool->cpu >= 0)
1930                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1931                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1932         else
1933                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1934
1935         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1936                                               "kworker/%s", id_buf);
1937         if (IS_ERR(worker->task))
1938                 goto fail;
1939
1940         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1941         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1942
1943         /* successful, attach the worker to the pool */
1944         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1945
1946         /* start the newly created worker */
1947         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1948         worker->pool->nr_workers++;
1949         worker_enter_idle(worker);
1950         wake_up_process(worker->task);
1951         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1952
1953         return worker;
1954
1955 fail:
1956         if (id >= 0)
1957                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1958         kfree(worker);
1959         return NULL;
1960 }
1961
1962 /**
1963  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1964  * @worker: worker to be destroyed
1965  *
1966  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1967  * be idle.
1968  *
1969  * CONTEXT:
1970  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1971  */
1972 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1973 {
1974         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1975
1976         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1977
1978         /* sanity check frenzy */
1979         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1980             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1981             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1982                 return;
1983
1984         pool->nr_workers--;
1985         pool->nr_idle--;
1986
1987         list_del_init(&worker->entry);
1988         worker->flags |= WORKER_DIE;
1989         wake_up_process(worker->task);
1990 }
1991
1992 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1993 {
1994         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1995
1996         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1997
1998         while (too_many_workers(pool)) {
1999                 struct worker *worker;
2000                 unsigned long expires;
2001
2002                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2003                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2004                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2005
2006                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2007                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2008                         break;
2009                 }
2010
2011                 destroy_worker(worker);
2012         }
2013
2014         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2015 }
2016
2017 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2018 {
2019         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2020         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2021
2022         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2023
2024         if (!wq->rescuer)
2025                 return;
2026
2027         /* mayday mayday mayday */
2028         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2029                 /*
2030                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2031                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2032                  * rescuer is done with it.
2033                  */
2034                 get_pwq(pwq);
2035                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2036                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2037         }
2038 }
2039
2040 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2041 {
2042         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2043         struct work_struct *work;
2044
2045         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2046         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2047
2048         if (need_to_create_worker(pool)) {
2049                 /*
2050                  * We've been trying to create a new worker but
2051                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2052                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2053                  * rescuers.
2054                  */
2055                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2056                         send_mayday(work);
2057         }
2058
2059         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2060         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2061
2062         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2063 }
2064
2065 /**
2066  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2067  * @pool: pool to create a new worker for
2068  *
2069  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2070  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2071  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2072  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2073  * possible allocation deadlock.
2074  *
2075  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2076  * may_start_working() %true.
2077  *
2078  * LOCKING:
2079  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2080  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2081  * manager.
2082  */
2083 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2084 __releases(&pool->lock)
2085 __acquires(&pool->lock)
2086 {
2087 restart:
2088         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2089
2090         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2091         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2092
2093         while (true) {
2094                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2095                         break;
2096
2097                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2098
2099                 if (!need_to_create_worker(pool))
2100                         break;
2101         }
2102
2103         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2104         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2105         /*
2106          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2107          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2108          * already become busy.
2109          */
2110         if (need_to_create_worker(pool))
2111                 goto restart;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * manage_workers - manage worker pool
2116  * @worker: self
2117  *
2118  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2119  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2120  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2121  *
2122  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2123  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2124  * and may_start_working() is true.
2125  *
2126  * CONTEXT:
2127  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2128  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2129  *
2130  * Return:
2131  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2132  * start processing works, %true if management function was performed and
2133  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2134  * no longer be true.
2135  */
2136 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2137 {
2138         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2139
2140         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2141                 return false;
2142
2143         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2144         pool->manager = worker;
2145
2146         maybe_create_worker(pool);
2147
2148         pool->manager = NULL;
2149         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2150         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2151         return true;
2152 }
2153
2154 /**
2155  * process_one_work - process single work
2156  * @worker: self
2157  * @work: work to process
2158  *
2159  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2160  * process a single work including synchronization against and
2161  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2162  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2163  * call this function to process a work.
2164  *
2165  * CONTEXT:
2166  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2167  */
2168 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2169 __releases(&pool->lock)
2170 __acquires(&pool->lock)
2171 {
2172         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2173         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2174         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2175         int work_color;
2176         struct worker *collision;
2177 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2178         /*
2179          * It is permissible to free the struct work_struct from
2180          * inside the function that is called from it, this we need to
2181          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2182          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2183          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2184          */
2185         struct lockdep_map lockdep_map;
2186
2187         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2188 #endif
2189         /* ensure we're on the correct CPU */
2190         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2191                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2192
2193         /*
2194          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2195          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2196          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2197          * currently executing one.
2198          */
2199         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2200         if (unlikely(collision)) {
2201                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2202                 return;
2203         }
2204
2205         /* claim and dequeue */
2206         debug_work_deactivate(work);
2207         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2208         worker->current_work = work;
2209         worker->current_func = work->func;
2210         worker->current_pwq = pwq;
2211         work_color = get_work_color(work);
2212
2213         /*
2214          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2215          * overridden through set_worker_desc().
2216          */
2217         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2218
2219         list_del_init(&work->entry);
2220
2221         /*
2222          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2223          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2224          * of concurrency management and the next code block will chain
2225          * execution of the pending work items.
2226          */
2227         if (unlikely(cpu_intensive))
2228                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2229
2230         /*
2231          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2232          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2233          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2234          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2235          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2236          */
2237         if (need_more_worker(pool))
2238                 wake_up_worker(pool);
2239
2240         /*
2241          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2242          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2243          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2244          * disabled.
2245          */
2246         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2247
2248         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2249
2250         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2251         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2252         /*
2253          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2254          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2255          *
2256          * However, that would result in:
2257          *
2258          *   A(W1)
2259          *   WFC(C)
2260          *              A(W1)
2261          *              C(C)
2262          *
2263          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2264          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2265          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2266          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2267          * these locks.
2268          *
2269          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2270          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2271          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2272          */
2273         lockdep_invariant_state(true);
2274         trace_workqueue_execute_start(work);
2275         worker->current_func(work);
2276         /*
2277          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2278          * point will only record its address.
2279          */
2280         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2281         lock_map_release(&lockdep_map);
2282         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2283
2284         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2285                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2286                        "     last function: %ps\n",
2287                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2288                        worker->current_func);
2289                 debug_show_held_locks(current);
2290                 dump_stack();
2291         }
2292
2293         /*
2294          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2295          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2296          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2297          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2298          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2299          * the same condition doesn't freeze RCU.
2300          */
2301         cond_resched();
2302
2303         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2304
2305         /* clear cpu intensive status */
2306         if (unlikely(cpu_intensive))
2307                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2308
2309         /* tag the worker for identification in schedule() */
2310         worker->last_func = worker->current_func;
2311
2312         /* we're done with it, release */
2313         hash_del(&worker->hentry);
2314         worker->current_work = NULL;
2315         worker->current_func = NULL;
2316         worker->current_pwq = NULL;
2317         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2318 }
2319
2320 /**
2321  * process_scheduled_works - process scheduled works
2322  * @worker: self
2323  *
2324  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2325  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2326  * fetches a work from the top and executes it.
2327  *
2328  * CONTEXT:
2329  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2330  * multiple times.
2331  */
2332 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2333 {
2334         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2335                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2336                                                 struct work_struct, entry);
2337                 process_one_work(worker, work);
2338         }
2339 }
2340
2341 static void set_pf_worker(bool val)
2342 {
2343         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2344         if (val)
2345                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2346         else
2347                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2348         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2349 }
2350
2351 /**
2352  * worker_thread - the worker thread function
2353  * @__worker: self
2354  *
2355  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2356  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2357  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2358  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2359  * will be explained in rescuer_thread().
2360  *
2361  * Return: 0
2362  */
2363 static int worker_thread(void *__worker)
2364 {
2365         struct worker *worker = __worker;
2366         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2367
2368         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2369         set_pf_worker(true);
2370 woke_up:
2371         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2372
2373         /* am I supposed to die? */
2374         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2375                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2376                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2377                 set_pf_worker(false);
2378
2379                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2380                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2381                 worker_detach_from_pool(worker);
2382                 kfree(worker);
2383                 return 0;
2384         }
2385
2386         worker_leave_idle(worker);
2387 recheck:
2388         /* no more worker necessary? */
2389         if (!need_more_worker(pool))
2390                 goto sleep;
2391
2392         /* do we need to manage? */
2393         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2394                 goto recheck;
2395
2396         /*
2397          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2398          * preparing to process a work or actually processing it.
2399          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2400          */
2401         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2402
2403         /*
2404          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2405          * worker or that someone else has already assumed the manager
2406          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2407          * management if applicable and concurrency management is restored
2408          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2409          */
2410         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2411
2412         do {
2413                 struct work_struct *work =
2414                         list_first_entry(&pool->worklist,
2415                                          struct work_struct, entry);
2416
2417                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2418
2419                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2420                         /* optimization path, not strictly necessary */
2421                         process_one_work(worker, work);
2422                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2423                                 process_scheduled_works(worker);
2424                 } else {
2425                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2426                         process_scheduled_works(worker);
2427                 }
2428         } while (keep_working(pool));
2429
2430         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2431 sleep:
2432         /*
2433          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2434          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2435          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2436          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2437          * event.
2438          */
2439         worker_enter_idle(worker);
2440         __set_current_state(TASK_IDLE);
2441         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2442         schedule();
2443         goto woke_up;
2444 }
2445
2446 /**
2447  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2448  * @__rescuer: self
2449  *
2450  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2451  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2452  *
2453  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2454  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2455  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2456  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2457  * the problem rescuer solves.
2458  *
2459  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2460  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2461  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2462  *
2463  * This should happen rarely.
2464  *
2465  * Return: 0
2466  */
2467 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2468 {
2469         struct worker *rescuer = __rescuer;
2470         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2471         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2472         bool should_stop;
2473
2474         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2475
2476         /*
2477          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2478          * doesn't participate in concurrency management.
2479          */
2480         set_pf_worker(true);
2481 repeat:
2482         set_current_state(TASK_IDLE);
2483
2484         /*
2485          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2486          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2487          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2488          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2489          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2490          * list is always empty on exit.
2491          */
2492         should_stop = kthread_should_stop();
2493
2494         /* see whether any pwq is asking for help */
2495         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2496
2497         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2498                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2499                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2500                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2501                 struct work_struct *work, *n;
2502                 bool first = true;
2503
2504                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2505                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2506
2507                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2508
2509                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2510
2511                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2512
2513                 /*
2514                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2515                  * process'em.
2516                  */
2517                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2518                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2519                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2520                                 if (first)
2521                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2522                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2523                         }
2524                         first = false;
2525                 }
2526
2527                 if (!list_empty(scheduled)) {
2528                         process_scheduled_works(rescuer);
2529
2530                         /*
2531                          * The above execution of rescued work items could
2532                          * have created more to rescue through
2533                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2534                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2535                          * that such back-to-back work items, which may be
2536                          * being used to relieve memory pressure, don't
2537                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2538                          */
2539                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2540                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2541                                 /*
2542                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2543                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2544                                  */
2545                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2546                                         get_pwq(pwq);
2547                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2548                                 }
2549                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2550                         }
2551                 }
2552
2553                 /*
2554                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2555                  * go away while we're still attached to it.
2556                  */
2557                 put_pwq(pwq);
2558
2559                 /*
2560                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2561                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2562                  * and stalling the execution.
2563                  */
2564                 if (need_more_worker(pool))
2565                         wake_up_worker(pool);
2566
2567                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2568
2569                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2570
2571                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2572         }
2573
2574         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2575
2576         if (should_stop) {
2577                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2578                 set_pf_worker(false);
2579                 return 0;
2580         }
2581
2582         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2583         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2584         schedule();
2585         goto repeat;
2586 }
2587
2588 /**
2589  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2590  * @target_wq: workqueue being flushed
2591  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2592  *
2593  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2594  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2595  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2596  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2597  * a deadlock.
2598  */
2599 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2600                                    struct work_struct *target_work)
2601 {
2602         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2603         struct worker *worker;
2604
2605         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2606                 return;
2607
2608         worker = current_wq_worker();
2609
2610         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2611                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2612                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2613         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2614                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2615                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2616                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2617                   target_wq->name, target_func);
2618 }
2619
2620 struct wq_barrier {
2621         struct work_struct      work;
2622         struct completion       done;
2623         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2624 };
2625
2626 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2627 {
2628         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2629         complete(&barr->done);
2630 }
2631
2632 /**
2633  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2634  * @pwq: pwq to insert barrier into
2635  * @barr: wq_barrier to insert
2636  * @target: target work to attach @barr to
2637  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2638  *
2639  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2640  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2641  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2642  * cpu.
2643  *
2644  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2645  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2646  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2647  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2648  * after a work with LINKED flag set.
2649  *
2650  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2651  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2652  *
2653  * CONTEXT:
2654  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2655  */
2656 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2657                               struct wq_barrier *barr,
2658                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2659 {
2660         struct list_head *head;
2661         unsigned int linked = 0;
2662
2663         /*
2664          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2665          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2666          * checks and call back into the fixup functions where we
2667          * might deadlock.
2668          */
2669         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2670         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2671
2672         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2673
2674         barr->task = current;
2675
2676         /*
2677          * If @target is currently being executed, schedule the
2678          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2679          */
2680         if (worker)
2681                 head = worker->scheduled.next;
2682         else {
2683                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2684
2685                 head = target->entry.next;
2686                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2687                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2688                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2689         }
2690
2691         debug_work_activate(&barr->work);
2692         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2693                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2694 }
2695
2696 /**
2697  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2698  * @wq: workqueue being flushed
2699  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2700  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2701  *
2702  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2703  *
2704  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2705  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2706  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2707  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2708  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2709  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2710  *
2711  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2712  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2713  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2714  * is returned.
2715  *
2716  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2717  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2718  * advanced to @work_color.
2719  *
2720  * CONTEXT:
2721  * mutex_lock(wq->mutex).
2722  *
2723  * Return:
2724  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2725  * otherwise.
2726  */
2727 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2728                                       int flush_color, int work_color)
2729 {
2730         bool wait = false;
2731         struct pool_workqueue *pwq;
2732
2733         if (flush_color >= 0) {
2734                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2735                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2736         }
2737
2738         for_each_pwq(pwq, wq) {
2739                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2740
2741                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2742
2743                 if (flush_color >= 0) {
2744                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2745
2746                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2747                                 pwq->flush_color = flush_color;
2748                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2749                                 wait = true;
2750                         }
2751                 }
2752
2753                 if (work_color >= 0) {
2754                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2755                         pwq->work_color = work_color;
2756                 }
2757
2758                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2759         }
2760
2761         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2762                 complete(&wq->first_flusher->done);
2763
2764         return wait;
2765 }
2766
2767 /**
2768  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2769  * @wq: workqueue to flush
2770  *
2771  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2772  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2773  */
2774 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2775 {
2776         struct wq_flusher this_flusher = {
2777                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2778                 .flush_color = -1,
2779                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2780         };
2781         int next_color;
2782
2783         if (WARN_ON(!wq_online))
2784                 return;
2785
2786         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2787         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2788
2789         mutex_lock(&wq->mutex);
2790
2791         /*
2792          * Start-to-wait phase
2793          */
2794         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2795
2796         if (next_color != wq->flush_color) {
2797                 /*
2798                  * Color space is not full.  The current work_color
2799                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2800                  * by one.
2801                  */
2802                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2803                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2804                 wq->work_color = next_color;
2805
2806                 if (!wq->first_flusher) {
2807                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2808                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2809
2810                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2811
2812                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2813                                                        wq->work_color)) {
2814                                 /* nothing to flush, done */
2815                                 wq->flush_color = next_color;
2816                                 wq->first_flusher = NULL;
2817                                 goto out_unlock;
2818                         }
2819                 } else {
2820                         /* wait in queue */
2821                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2822                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2823                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2824                 }
2825         } else {
2826                 /*
2827                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2828                  * The next flush completion will assign us
2829                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2830                  */
2831                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2832         }
2833
2834         check_flush_dependency(wq, NULL);
2835
2836         mutex_unlock(&wq->mutex);
2837
2838         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2839
2840         /*
2841          * Wake-up-and-cascade phase
2842          *
2843          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2844          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2845          */
2846         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2847                 return;
2848
2849         mutex_lock(&wq->mutex);
2850
2851         /* we might have raced, check again with mutex held */
2852         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2853                 goto out_unlock;
2854
2855         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2856
2857         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2858         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2859
2860         while (true) {
2861                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2862
2863                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2864                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2865                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2866                                 break;
2867                         list_del_init(&next->list);
2868                         complete(&next->done);
2869                 }
2870
2871                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2872                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2873
2874                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2875                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2876
2877                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2878                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2879                         /*
2880                          * Assign the same color to all overflowed
2881                          * flushers, advance work_color and append to
2882                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2883                          * phase for these overflowed flushers.
2884                          */
2885                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2886                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2887
2888                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2889
2890                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2891                                               &wq->flusher_queue);
2892                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2893                 }
2894
2895                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2896                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2897                         break;
2898                 }
2899
2900                 /*
2901                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2902                  * the new first flusher and arm pwqs.
2903                  */
2904                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2905                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2906
2907                 list_del_init(&next->list);
2908                 wq->first_flusher = next;
2909
2910                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2911                         break;
2912
2913                 /*
2914                  * Meh... this color is already done, clear first
2915                  * flusher and repeat cascading.
2916                  */
2917                 wq->first_flusher = NULL;
2918         }
2919
2920 out_unlock:
2921         mutex_unlock(&wq->mutex);
2922 }
2923 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2924
2925 /**
2926  * drain_workqueue - drain a workqueue
2927  * @wq: workqueue to drain
2928  *
2929  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2930  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2931  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2932  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2933  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2934  * takes too long.
2935  */
2936 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2937 {
2938         unsigned int flush_cnt = 0;
2939         struct pool_workqueue *pwq;
2940
2941         /*
2942          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2943          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2944          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2945          */
2946         mutex_lock(&wq->mutex);
2947         if (!wq->nr_drainers++)
2948                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2949         mutex_unlock(&wq->mutex);
2950 reflush:
2951         flush_workqueue(wq);
2952
2953         mutex_lock(&wq->mutex);
2954
2955         for_each_pwq(pwq, wq) {
2956                 bool drained;
2957
2958                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2959                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2960                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2961
2962                 if (drained)
2963                         continue;
2964
2965                 if (++flush_cnt == 10 ||
2966                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2967                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
2968                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
2969
2970                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2971                 goto reflush;
2972         }
2973
2974         if (!--wq->nr_drainers)
2975                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2976         mutex_unlock(&wq->mutex);
2977 }
2978 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2979
2980 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2981                              bool from_cancel)
2982 {
2983         struct worker *worker = NULL;
2984         struct worker_pool *pool;
2985         struct pool_workqueue *pwq;
2986
2987         might_sleep();
2988
2989         rcu_read_lock();
2990         pool = get_work_pool(work);
2991         if (!pool) {
2992                 rcu_read_unlock();
2993                 return false;
2994         }
2995
2996         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2997         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2998         pwq = get_work_pwq(work);
2999         if (pwq) {
3000                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3001                         goto already_gone;
3002         } else {
3003                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3004                 if (!worker)
3005                         goto already_gone;
3006                 pwq = worker->current_pwq;
3007         }
3008
3009         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3010
3011         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3012         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3013
3014         /*
3015          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3016          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3017          *
3018          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3019          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3020          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3021          * forward progress.
3022          */
3023         if (!from_cancel &&
3024             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3025                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3026                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3027         }
3028         rcu_read_unlock();
3029         return true;
3030 already_gone:
3031         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3032         rcu_read_unlock();
3033         return false;
3034 }
3035
3036 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3037 {
3038         struct wq_barrier barr;
3039
3040         if (WARN_ON(!wq_online))
3041                 return false;
3042
3043         if (WARN_ON(!work->func))
3044                 return false;
3045
3046         if (!from_cancel) {
3047                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3048                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3049         }
3050
3051         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3052                 wait_for_completion(&barr.done);
3053                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3054                 return true;
3055         } else {
3056                 return false;
3057         }
3058 }
3059
3060 /**
3061  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3062  * @work: the work to flush
3063  *
3064  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3065  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3066  *
3067  * Return:
3068  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3069  * %false if it was already idle.
3070  */
3071 bool flush_work(struct work_struct *work)
3072 {
3073         return __flush_work(work, false);
3074 }
3075 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3076
3077 struct cwt_wait {
3078         wait_queue_entry_t              wait;
3079         struct work_struct      *work;
3080 };
3081
3082 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3083 {
3084         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3085
3086         if (cwait->work != key)
3087                 return 0;
3088         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3089 }
3090
3091 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3092 {
3093         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3094         unsigned long flags;
3095         int ret;
3096
3097         do {
3098                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3099                 /*
3100                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3101                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3102                  * because we may get scheduled between @work's completion
3103                  * and the other canceling task resuming and clearing
3104                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3105                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3106                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3107                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3108                  * we're hogging the CPU.
3109                  *
3110                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3111                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3112                  * wake function which matches @work along with exclusive
3113                  * wait and wakeup.
3114                  */
3115                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3116                         struct cwt_wait cwait;
3117
3118                         init_wait(&cwait.wait);
3119                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3120                         cwait.work = work;
3121
3122                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3123                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3124                         if (work_is_canceling(work))
3125                                 schedule();
3126                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3127                 }
3128         } while (unlikely(ret < 0));
3129
3130         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3131         mark_work_canceling(work);
3132         local_irq_restore(flags);
3133
3134         /*
3135          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3136          * isn't executing.
3137          */
3138         if (wq_online)
3139                 __flush_work(work, true);
3140
3141         clear_work_data(work);
3142
3143         /*
3144          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3145          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3146          * visible there.
3147          */
3148         smp_mb();
3149         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3150                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3151
3152         return ret;
3153 }
3154
3155 /**
3156  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3157  * @work: the work to cancel
3158  *
3159  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3160  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3161  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3162  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3163  *
3164  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3165  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3166  *
3167  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3168  * queued can't be destroyed before this function returns.
3169  *
3170  * Return:
3171  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3172  */
3173 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3174 {
3175         return __cancel_work_timer(work, false);
3176 }
3177 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3178
3179 /**
3180  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3181  * @dwork: the delayed work to flush
3182  *
3183  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3184  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3185  * considers the last queueing instance of @dwork.
3186  *
3187  * Return:
3188  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3189  * %false if it was already idle.
3190  */
3191 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3192 {
3193         local_irq_disable();
3194         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3195                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3196         local_irq_enable();
3197         return flush_work(&dwork->work);
3198 }
3199 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3200
3201 /**
3202  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3203  * @rwork: the rcu work to flush
3204  *
3205  * Return:
3206  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3207  * %false if it was already idle.
3208  */
3209 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3210 {
3211         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3212                 rcu_barrier();
3213                 flush_work(&rwork->work);
3214                 return true;
3215         } else {
3216                 return flush_work(&rwork->work);
3217         }
3218 }
3219 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3220
3221 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3222 {
3223         unsigned long flags;
3224         int ret;
3225
3226         do {
3227                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3228         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3229
3230         if (unlikely(ret < 0))
3231                 return false;
3232
3233         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3234         local_irq_restore(flags);
3235         return ret;
3236 }
3237
3238 /**
3239  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3240  * @dwork: delayed_work to cancel
3241  *
3242  * Kill off a pending delayed_work.
3243  *
3244  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3245  * pending.
3246  *
3247  * Note:
3248  * The work callback function may still be running on return, unless
3249  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3250  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3251  *
3252  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3253  */
3254 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3255 {
3256         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3257 }
3258 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3259
3260 /**
3261  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3262  * @dwork: the delayed work cancel
3263  *
3264  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3265  *
3266  * Return:
3267  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3268  */
3269 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3270 {
3271         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3272 }
3273 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3274
3275 /**
3276  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3277  * @func: the function to call
3278  *
3279  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3280  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3281  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3282  *
3283  * Return:
3284  * 0 on success, -errno on failure.
3285  */
3286 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3287 {
3288         int cpu;
3289         struct work_struct __percpu *works;
3290
3291         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3292         if (!works)
3293                 return -ENOMEM;
3294
3295         get_online_cpus();
3296
3297         for_each_online_cpu(cpu) {
3298                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3299
3300                 INIT_WORK(work, func);
3301                 schedule_work_on(cpu, work);
3302         }
3303
3304         for_each_online_cpu(cpu)
3305                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3306
3307         put_online_cpus();
3308         free_percpu(works);
3309         return 0;
3310 }
3311
3312 /**
3313  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3314  * @fn:         the function to execute
3315  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3316  *              be available when the work executes)
3317  *
3318  * Executes the function immediately if process context is available,
3319  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3320  *
3321  * Return:      0 - function was executed
3322  *              1 - function was scheduled for execution
3323  */
3324 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3325 {
3326         if (!in_interrupt()) {
3327                 fn(&ew->work);
3328                 return 0;
3329         }
3330
3331         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3332         schedule_work(&ew->work);
3333
3334         return 1;
3335 }
3336 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3337
3338 /**
3339  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3340  * @attrs: workqueue_attrs to free
3341  *
3342  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3343  */
3344 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3345 {
3346         if (attrs) {
3347                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3348                 kfree(attrs);
3349         }
3350 }
3351
3352 /**
3353  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3354  *
3355  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3356  * return it.
3357  *
3358  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3359  */
3360 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3361 {
3362         struct workqueue_attrs *attrs;
3363
3364         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3365         if (!attrs)
3366                 goto fail;
3367         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3368                 goto fail;
3369
3370         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3371         return attrs;
3372 fail:
3373         free_workqueue_attrs(attrs);
3374         return NULL;
3375 }
3376
3377 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3378                                  const struct workqueue_attrs *from)
3379 {
3380         to->nice = from->nice;
3381         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3382         /*
3383          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3384          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3385          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3386          */
3387         to->no_numa = from->no_numa;
3388 }
3389
3390 /* hash value of the content of @attr */
3391 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3392 {
3393         u32 hash = 0;
3394
3395         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3396         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3397                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3398         return hash;
3399 }
3400
3401 /* content equality test */
3402 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3403                           const struct workqueue_attrs *b)
3404 {
3405         if (a->nice != b->nice)
3406                 return false;
3407         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3408                 return false;
3409         return true;
3410 }
3411
3412 /**
3413  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3414  * @pool: worker_pool to initialize
3415  *
3416  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3417  *
3418  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3419  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3420  * on @pool safely to release it.
3421  */
3422 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3423 {
3424         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3425         pool->id = -1;
3426         pool->cpu = -1;
3427         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3428         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3429         pool->watchdog_ts = jiffies;
3430         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3431         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3432         hash_init(pool->busy_hash);
3433
3434         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3435
3436         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3437
3438         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3439
3440         ida_init(&pool->worker_ida);
3441         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3442         pool->refcnt = 1;
3443
3444         /* shouldn't fail above this point */
3445         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3446         if (!pool->attrs)
3447                 return -ENOMEM;
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3452 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3453 {
3454         char *lock_name;
3455
3456         lockdep_register_key(&wq->key);
3457         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3458         if (!lock_name)
3459                 lock_name = wq->name;
3460
3461         wq->lock_name = lock_name;
3462         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3463 }
3464
3465 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3466 {
3467         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3468 }
3469
3470 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3471 {
3472         if (wq->lock_name != wq->name)
3473                 kfree(wq->lock_name);
3474 }
3475 #else
3476 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3477 {
3478 }
3479
3480 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3481 {
3482 }
3483
3484 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3485 {
3486 }
3487 #endif
3488
3489 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3490 {
3491         struct workqueue_struct *wq =
3492                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3493
3494         wq_free_lockdep(wq);
3495
3496         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3497                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3498         else
3499                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3500
3501         kfree(wq);
3502 }
3503
3504 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3505 {
3506         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3507
3508         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3509         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3510         kfree(pool);
3511 }
3512
3513 /* This returns with the lock held on success (pool manager is inactive). */
3514 static bool wq_manager_inactive(struct worker_pool *pool)
3515 {
3516         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3517
3518         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE) {
3519                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3520                 return false;
3521         }
3522         return true;
3523 }
3524
3525 /**
3526  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3527  * @pool: worker_pool to put
3528  *
3529  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3530  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3531  * and this function should be able to release pools which went through,
3532  * successfully or not, init_worker_pool().
3533  *
3534  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3535  */
3536 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3537 {
3538         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3539         struct worker *worker;
3540
3541         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3542
3543         if (--pool->refcnt)
3544                 return;
3545
3546         /* sanity checks */
3547         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3548             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3549                 return;
3550
3551         /* release id and unhash */
3552         if (pool->id >= 0)
3553                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3554         hash_del(&pool->hash_node);
3555
3556         /*
3557          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3558          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3559          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3560          * Because of how wq_manager_inactive() works, we will hold the
3561          * spinlock after a successful wait.
3562          */
3563         rcuwait_wait_event(&manager_wait, wq_manager_inactive(pool),
3564                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3565         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3566
3567         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3568                 destroy_worker(worker);
3569         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3570         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3571
3572         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3573         if (!list_empty(&pool->workers))
3574                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3575         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3576
3577         if (pool->detach_completion)
3578                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3579
3580         /* shut down the timers */
3581         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3582         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3583
3584         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3585         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3586 }
3587
3588 /**
3589  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3590  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3591  *
3592  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3593  * reference count and return it.  If there already is a matching
3594  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3595  * create a new one.
3596  *
3597  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3598  *
3599  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3600  * On failure, %NULL.
3601  */
3602 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3603 {
3604         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3605         struct worker_pool *pool;
3606         int node;
3607         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3608
3609         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3610
3611         /* do we already have a matching pool? */
3612         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3613                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3614                         pool->refcnt++;
3615                         return pool;
3616                 }
3617         }
3618
3619         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3620         if (wq_numa_enabled) {
3621                 for_each_node(node) {
3622                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3623                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3624                                 target_node = node;
3625                                 break;
3626                         }
3627                 }
3628         }
3629
3630         /* nope, create a new one */
3631         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3632         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3633                 goto fail;
3634
3635         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3636         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3637         pool->node = target_node;
3638
3639         /*
3640          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3641          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3642          */
3643         pool->attrs->no_numa = false;
3644
3645         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3646                 goto fail;
3647
3648         /* create and start the initial worker */
3649         if (wq_online && !create_worker(pool))
3650                 goto fail;
3651
3652         /* install */
3653         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3654
3655         return pool;
3656 fail:
3657         if (pool)
3658                 put_unbound_pool(pool);
3659         return NULL;
3660 }
3661
3662 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3663 {
3664         kmem_cache_free(pwq_cache,
3665                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3666 }
3667
3668 /*
3669  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3670  * and needs to be destroyed.
3671  */
3672 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3673 {
3674         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3675                                                   unbound_release_work);
3676         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3677         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3678         bool is_last;
3679
3680         if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3681                 return;
3682
3683         mutex_lock(&wq->mutex);
3684         list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3685         is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3686         mutex_unlock(&wq->mutex);
3687
3688         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3689         put_unbound_pool(pool);
3690         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3691
3692         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3693
3694         /*
3695          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3696          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3697          */
3698         if (is_last) {
3699                 wq_unregister_lockdep(wq);
3700                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3701         }
3702 }
3703
3704 /**
3705  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3706  * @pwq: target pool_workqueue
3707  *
3708  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3709  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3710  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3711  */
3712 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3713 {
3714         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3715         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3716         unsigned long flags;
3717
3718         /* for @wq->saved_max_active */
3719         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3720
3721         /* fast exit for non-freezable wqs */
3722         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3723                 return;
3724
3725         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3726         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3727
3728         /*
3729          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3730          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3731          * is updated and visible.
3732          */
3733         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3734                 bool kick = false;
3735
3736                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3737
3738                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3739                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3740                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3741                         kick = true;
3742                 }
3743
3744                 /*
3745                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3746                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3747                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3748                  * let's kick iff work items were activated.
3749                  */
3750                 if (kick)
3751                         wake_up_worker(pwq->pool);
3752         } else {
3753                 pwq->max_active = 0;
3754         }
3755
3756         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3757 }
3758
3759 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3760 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3761                      struct worker_pool *pool)
3762 {
3763         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3764
3765         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3766
3767         pwq->pool = pool;
3768         pwq->wq = wq;
3769         pwq->flush_color = -1;
3770         pwq->refcnt = 1;
3771         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3772         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3773         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3774         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3775 }
3776
3777 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3778 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3779 {
3780         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3781
3782         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3783
3784         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3785         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3786                 return;
3787
3788         /* set the matching work_color */
3789         pwq->work_color = wq->work_color;
3790
3791         /* sync max_active to the current setting */
3792         pwq_adjust_max_active(pwq);
3793
3794         /* link in @pwq */
3795         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3796 }
3797
3798 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3799 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3800                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3801 {
3802         struct worker_pool *pool;
3803         struct pool_workqueue *pwq;
3804
3805         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3806
3807         pool = get_unbound_pool(attrs);
3808         if (!pool)
3809                 return NULL;
3810
3811         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3812         if (!pwq) {
3813                 put_unbound_pool(pool);
3814                 return NULL;
3815         }
3816
3817         init_pwq(pwq, wq, pool);
3818         return pwq;
3819 }
3820
3821 /**
3822  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3823  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3824  * @node: the target NUMA node
3825  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3826  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3827  *
3828  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3829  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3830  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3831  *
3832  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3833  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3834  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3835  * @attrs->cpumask.
3836  *
3837  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3838  * stable.
3839  *
3840  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3841  * %false if equal.
3842  */
3843 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3844                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3845 {
3846         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3847                 goto use_dfl;
3848
3849         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3850         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3851         if (cpu_going_down >= 0)
3852                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3853
3854         if (cpumask_empty(cpumask))
3855                 goto use_dfl;
3856
3857         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3858         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3859
3860         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3861                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3862                                 "possible intersect\n");
3863                 return false;
3864         }
3865
3866         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3867
3868 use_dfl:
3869         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3870         return false;
3871 }
3872
3873 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3874 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3875                                                    int node,
3876                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3877 {
3878         struct pool_workqueue *old_pwq;
3879
3880         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3881         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3882
3883         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3884         link_pwq(pwq);
3885
3886         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3887         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3888         return old_pwq;
3889 }
3890
3891 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3892 struct apply_wqattrs_ctx {
3893         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3894         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3895         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3896         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3897         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3898 };
3899
3900 /* free the resources after success or abort */
3901 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3902 {
3903         if (ctx) {
3904                 int node;
3905
3906                 for_each_node(node)
3907                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3908                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3909
3910                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3911
3912                 kfree(ctx);
3913         }
3914 }
3915
3916 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3917 static struct apply_wqattrs_ctx *
3918 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3919                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3920 {
3921         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3922         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3923         int node;
3924
3925         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3926
3927         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3928
3929         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3930         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3931         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3932                 goto out_free;
3933
3934         /*
3935          * Calculate the attrs of the default pwq.
3936          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3937          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3938          */
3939         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3940         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3941         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3942                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3943
3944         /*
3945          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3946          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3947          * pools.
3948          */
3949         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3950
3951         /*
3952          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3953          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3954          * it even if we don't use it immediately.
3955          */
3956         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3957         if (!ctx->dfl_pwq)
3958                 goto out_free;
3959
3960         for_each_node(node) {
3961                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3962                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3963                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3964                                 goto out_free;
3965                 } else {
3966                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3967                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3968                 }
3969         }
3970
3971         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3972         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3973         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3974         ctx->attrs = new_attrs;
3975
3976         ctx->wq = wq;
3977         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3978         return ctx;
3979
3980 out_free:
3981         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3982         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3983         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3984         return NULL;
3985 }
3986
3987 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3988 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3989 {
3990         int node;
3991
3992         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3993         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3994
3995         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3996
3997         /* save the previous pwq and install the new one */
3998         for_each_node(node)
3999                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4000                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4001
4002         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4003         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4004         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4005
4006         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4007 }
4008
4009 static void apply_wqattrs_lock(void)
4010 {
4011         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4012         get_online_cpus();
4013         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4014 }
4015
4016 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4017 {
4018         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4019         put_online_cpus();
4020 }
4021
4022 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4023                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4024 {
4025         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4026
4027         /* only unbound workqueues can change attributes */
4028         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4029                 return -EINVAL;
4030
4031         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4032         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4033                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4034                         return -EINVAL;
4035
4036                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4037         }
4038
4039         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4040         if (!ctx)
4041                 return -ENOMEM;
4042
4043         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4044         apply_wqattrs_commit(ctx);
4045         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4046
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 /**
4051  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4052  * @wq: the target workqueue
4053  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4054  *
4055  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4056  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4057  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4058  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4059  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4060  * back-to-back will stay on its current pwq.
4061  *
4062  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4063  *
4064  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4065  *
4066  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4067  */
4068 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4069                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4070 {
4071         int ret;
4072
4073         lockdep_assert_cpus_held();
4074
4075         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4076         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4077         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4078
4079         return ret;
4080 }
4081
4082 /**
4083  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4084  * @wq: the target workqueue
4085  * @cpu: the CPU coming up or going down
4086  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4087  *
4088  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4089  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4090  * @wq accordingly.
4091  *
4092  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4093  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4094  * correct.
4095  *
4096  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4097  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4098  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4099  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4100  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4101  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4102  * CPU_DOWN_PREPARE.
4103  */
4104 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4105                                    bool online)
4106 {
4107         int node = cpu_to_node(cpu);
4108         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4109         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4110         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4111         cpumask_t *cpumask;
4112
4113         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4114
4115         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4116             wq->unbound_attrs->no_numa)
4117                 return;
4118
4119         /*
4120          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4121          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4122          * CPU hotplug exclusion.
4123          */
4124         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4125         cpumask = target_attrs->cpumask;
4126
4127         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4128         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4129
4130         /*
4131          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4132          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4133          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4134          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4135          */
4136         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4137                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4138                         return;
4139         } else {
4140                 goto use_dfl_pwq;
4141         }
4142
4143         /* create a new pwq */
4144         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4145         if (!pwq) {
4146                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4147                         wq->name);
4148                 goto use_dfl_pwq;
4149         }
4150
4151         /* Install the new pwq. */
4152         mutex_lock(&wq->mutex);
4153         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4154         goto out_unlock;
4155
4156 use_dfl_pwq:
4157         mutex_lock(&wq->mutex);
4158         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4159         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4160         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4161         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4162 out_unlock:
4163         mutex_unlock(&wq->mutex);
4164         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4165 }
4166
4167 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4168 {
4169         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4170         int cpu, ret;
4171
4172         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4173                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4174                 if (!wq->cpu_pwqs)
4175                         return -ENOMEM;
4176
4177                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4178                         struct pool_workqueue *pwq =
4179                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4180                         struct worker_pool *cpu_pools =
4181                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4182
4183                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4184
4185                         mutex_lock(&wq->mutex);
4186                         link_pwq(pwq);
4187                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4188                 }
4189                 return 0;
4190         }
4191
4192         get_online_cpus();
4193         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4194                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4195                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4196                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4197                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4198                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4199         } else {
4200                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4201         }
4202         put_online_cpus();
4203
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4208                                const char *name)
4209 {
4210         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4211
4212         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4213                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4214                         max_active, name, 1, lim);
4215
4216         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4217 }
4218
4219 /*
4220  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4221  * to guarantee forward progress.
4222  */
4223 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4224 {
4225         struct worker *rescuer;
4226         int ret;
4227
4228         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4229                 return 0;
4230
4231         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4232         if (!rescuer)
4233                 return -ENOMEM;
4234
4235         rescuer->rescue_wq = wq;
4236         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4237         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4238                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4239                 kfree(rescuer);
4240                 return ret;
4241         }
4242
4243         wq->rescuer = rescuer;
4244         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4245         wake_up_process(rescuer->task);
4246
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 __printf(1, 4)
4251 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4252                                          unsigned int flags,
4253                                          int max_active, ...)
4254 {
4255         size_t tbl_size = 0;
4256         va_list args;
4257         struct workqueue_struct *wq;
4258         struct pool_workqueue *pwq;
4259
4260         /*
4261          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4262          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4263          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4264          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4265          * on NUMA.
4266          */
4267         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4268                 flags |= __WQ_ORDERED;
4269
4270         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4271         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4272                 flags |= WQ_UNBOUND;
4273
4274         /* allocate wq and format name */
4275         if (flags & WQ_UNBOUND)
4276                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4277
4278         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4279         if (!wq)
4280                 return NULL;
4281
4282         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4283                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4284                 if (!wq->unbound_attrs)
4285                         goto err_free_wq;
4286         }
4287
4288         va_start(args, max_active);
4289         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4290         va_end(args);
4291
4292         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4293         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4294
4295         /* init wq */
4296         wq->flags = flags;
4297         wq->saved_max_active = max_active;
4298         mutex_init(&wq->mutex);
4299         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4300         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4301         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4302         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4303         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4304
4305         wq_init_lockdep(wq);
4306         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4307
4308         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4309                 goto err_unreg_lockdep;
4310
4311         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4312                 goto err_destroy;
4313
4314         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4315                 goto err_destroy;
4316
4317         /*
4318          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4319          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4320          * list.
4321          */
4322         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4323
4324         mutex_lock(&wq->mutex);
4325         for_each_pwq(pwq, wq)
4326                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4327         mutex_unlock(&wq->mutex);
4328
4329         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4330
4331         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4332
4333         return wq;
4334
4335 err_unreg_lockdep:
4336         wq_unregister_lockdep(wq);
4337         wq_free_lockdep(wq);
4338 err_free_wq:
4339         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4340         kfree(wq);
4341         return NULL;
4342 err_destroy:
4343         destroy_workqueue(wq);
4344         return NULL;
4345 }
4346 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4347
4348 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4349 {
4350         int i;
4351
4352         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4353                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4354                         return true;
4355
4356         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4357                 return true;
4358         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4359                 return true;
4360
4361         return false;
4362 }
4363
4364 /**
4365  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4366  * @wq: target workqueue
4367  *
4368  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4369  */
4370 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4371 {
4372         struct pool_workqueue *pwq;
4373         int node;
4374
4375         /*
4376          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4377          * lead to sysfs name conflicts.
4378          */
4379         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4380
4381         /* drain it before proceeding with destruction */
4382         drain_workqueue(wq);
4383
4384         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4385         if (wq->rescuer) {
4386                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4387
4388                 /* this prevents new queueing */
4389                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4390                 wq->rescuer = NULL;
4391                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4392
4393                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4394                 kthread_stop(rescuer->task);
4395                 kfree(rescuer);
4396         }
4397
4398         /*
4399          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4400          * in-flight operations which may do put_pwq().
4401          */
4402         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4403         mutex_lock(&wq->mutex);
4404         for_each_pwq(pwq, wq) {
4405                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4406                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4407                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4408                                 __func__, wq->name);
4409                         show_pwq(pwq);
4410                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4411                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4412                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4413                         show_workqueue_state();
4414                         return;
4415                 }
4416                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4417         }
4418         mutex_unlock(&wq->mutex);
4419
4420         /*
4421          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4422          * flushing is complete in case freeze races us.
4423          */
4424         list_del_rcu(&wq->list);
4425         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4426
4427         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4428                 wq_unregister_lockdep(wq);
4429                 /*
4430                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4431                  * schedule RCU free.
4432                  */
4433                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4434         } else {
4435                 /*
4436                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4437                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4438                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4439                  */
4440                 for_each_node(node) {
4441                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4442                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4443                         put_pwq_unlocked(pwq);
4444                 }
4445
4446                 /*
4447                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4448                  * put.  Don't access it afterwards.
4449                  */
4450                 pwq = wq->dfl_pwq;
4451                 wq->dfl_pwq = NULL;
4452                 put_pwq_unlocked(pwq);
4453         }
4454 }
4455 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4456
4457 /**
4458  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4459  * @wq: target workqueue
4460  * @max_active: new max_active value.
4461  *
4462  * Set max_active of @wq to @max_active.
4463  *
4464  * CONTEXT:
4465  * Don't call from IRQ context.
4466  */
4467 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4468 {
4469         struct pool_workqueue *pwq;
4470
4471         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4472         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4473                 return;
4474
4475         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4476
4477         mutex_lock(&wq->mutex);
4478
4479         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4480         wq->saved_max_active = max_active;
4481
4482         for_each_pwq(pwq, wq)
4483                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4484
4485         mutex_unlock(&wq->mutex);
4486 }
4487 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4488
4489 /**
4490  * current_work - retrieve %current task's work struct
4491  *
4492  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4493  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4494  *
4495  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4496  */
4497 struct work_struct *current_work(void)
4498 {
4499         struct worker *worker = current_wq_worker();
4500
4501         return worker ? worker->current_work : NULL;
4502 }
4503 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4504
4505 /**
4506  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4507  *
4508  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4509  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4510  *
4511  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4512  */
4513 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4514 {
4515         struct worker *worker = current_wq_worker();
4516
4517         return worker && worker->rescue_wq;
4518 }
4519
4520 /**
4521  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4522  * @cpu: CPU in question
4523  * @wq: target workqueue
4524  *
4525  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4526  * no synchronization around this function and the test result is
4527  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4528  *
4529  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4530  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4531  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4532  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4533  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4534  *
4535  * Return:
4536  * %true if congested, %false otherwise.
4537  */
4538 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4539 {
4540         struct pool_workqueue *pwq;
4541         bool ret;
4542
4543         rcu_read_lock();
4544         preempt_disable();
4545
4546         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4547                 cpu = smp_processor_id();
4548
4549         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4550                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4551         else
4552                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4553
4554         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4555         preempt_enable();
4556         rcu_read_unlock();
4557
4558         return ret;
4559 }
4560 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4561
4562 /**
4563  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4564  * @work: the work to be tested
4565  *
4566  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4567  * synchronization around this function and the test result is
4568  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4569  *
4570  * Return:
4571  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4572  */
4573 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4574 {
4575         struct worker_pool *pool;
4576         unsigned long flags;
4577         unsigned int ret = 0;
4578
4579         if (work_pending(work))
4580                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4581
4582         rcu_read_lock();
4583         pool = get_work_pool(work);
4584         if (pool) {
4585                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4586                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4587                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4588                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4589         }
4590         rcu_read_unlock();
4591
4592         return ret;
4593 }
4594 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4595
4596 /**
4597  * set_worker_desc - set description for the current work item
4598  * @fmt: printf-style format string
4599  * @...: arguments for the format string
4600  *
4601  * This function can be called by a running work function to describe what
4602  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4603  * information will be printed out together to help debugging.  The
4604  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4605  */
4606 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4607 {
4608         struct worker *worker = current_wq_worker();
4609         va_list args;
4610
4611         if (worker) {
4612                 va_start(args, fmt);
4613                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4614                 va_end(args);
4615         }
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4618
4619 /**
4620  * print_worker_info - print out worker information and description
4621  * @log_lvl: the log level to use when printing
4622  * @task: target task
4623  *
4624  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4625  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4626  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4627  *
4628  * This function can be safely called on any task as long as the
4629  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4630  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4631  */
4632 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4633 {
4634         work_func_t *fn = NULL;
4635         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4636         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4637         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4638         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4639         struct worker *worker;
4640
4641         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4642                 return;
4643
4644         /*
4645          * This function is called without any synchronization and @task
4646          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4647          */
4648         worker = kthread_probe_data(task);
4649
4650         /*
4651          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4652          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4653          */
4654         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4655         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4656         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4657         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4658         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4659
4660         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4661                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4662                 if (strcmp(name, desc))
4663                         pr_cont(" (%s)", desc);
4664                 pr_cont("\n");
4665         }
4666 }
4667
4668 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4669 {
4670         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4671         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4672                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4673         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4674 }
4675
4676 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4677 {
4678         if (work->func == wq_barrier_func) {
4679                 struct wq_barrier *barr;
4680
4681                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4682
4683                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4684                         task_pid_nr(barr->task));
4685         } else {
4686                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4687         }
4688 }
4689
4690 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4691 {
4692         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4693         struct work_struct *work;
4694         struct worker *worker;
4695         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4696         int bkt;
4697
4698         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4699         pr_cont_pool_info(pool);
4700
4701         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4702                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4703                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4704
4705         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4706                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4707                         has_in_flight = true;
4708                         break;
4709                 }
4710         }
4711         if (has_in_flight) {
4712                 bool comma = false;
4713
4714                 pr_info("    in-flight:");
4715                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4716                         if (worker->current_pwq != pwq)
4717                                 continue;
4718
4719                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4720                                 task_pid_nr(worker->task),
4721                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4722                                 worker->current_func);
4723                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4724                                 pr_cont_work(false, work);
4725                         comma = true;
4726                 }
4727                 pr_cont("\n");
4728         }
4729
4730         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4731                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4732                         has_pending = true;
4733                         break;
4734                 }
4735         }
4736         if (has_pending) {
4737                 bool comma = false;
4738
4739                 pr_info("    pending:");
4740                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4741                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4742                                 continue;
4743
4744                         pr_cont_work(comma, work);
4745                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4746                 }
4747                 pr_cont("\n");
4748         }
4749
4750         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4751                 bool comma = false;
4752
4753                 pr_info("    delayed:");
4754                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4755                         pr_cont_work(comma, work);
4756                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4757                 }
4758                 pr_cont("\n");
4759         }
4760 }
4761
4762 /**
4763  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4764  *
4765  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4766  * all busy workqueues and pools.
4767  */
4768 void show_workqueue_state(void)
4769 {
4770         struct workqueue_struct *wq;
4771         struct worker_pool *pool;
4772         unsigned long flags;
4773         int pi;
4774
4775         rcu_read_lock();
4776
4777         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4778
4779         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4780                 struct pool_workqueue *pwq;
4781                 bool idle = true;
4782
4783                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4784                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4785                                 idle = false;
4786                                 break;
4787                         }
4788                 }
4789                 if (idle)
4790                         continue;
4791
4792                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4793
4794                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4795                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4796                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4797                                 show_pwq(pwq);
4798                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4799                         /*
4800                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4801                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4802                          * hard lockup.
4803                          */
4804                         touch_nmi_watchdog();
4805                 }
4806         }
4807
4808         for_each_pool(pool, pi) {
4809                 struct worker *worker;
4810                 bool first = true;
4811
4812                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4813                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4814                         goto next_pool;
4815
4816                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4817                 pr_cont_pool_info(pool);
4818                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4819                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4820                         pool->nr_workers);
4821                 if (pool->manager)
4822                         pr_cont(" manager: %d",
4823                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4824                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4825                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4826                                 task_pid_nr(worker->task));
4827                         first = false;
4828                 }
4829                 pr_cont("\n");
4830         next_pool:
4831                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4832                 /*
4833                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4834                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4835                  * hard lockup.
4836                  */
4837                 touch_nmi_watchdog();
4838         }
4839
4840         rcu_read_unlock();
4841 }
4842
4843 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4844 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4845 {
4846         int off;
4847
4848         /* always show the actual comm */
4849         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4850         if (off < 0)
4851                 return;
4852
4853         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4854         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4855
4856         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4857                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4858                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4859
4860                 if (pool) {
4861                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4862                         /*
4863                          * ->desc tracks information (wq name or
4864                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4865                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4866                          */
4867                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4868                                 if (worker->current_work)
4869                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4870                                                   worker->desc);
4871                                 else
4872                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4873                                                   worker->desc);
4874                         }
4875                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4876                 }
4877         }
4878
4879         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4880 }
4881
4882 #ifdef CONFIG_SMP
4883
4884 /*
4885  * CPU hotplug.
4886  *
4887  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4888  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4889  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4890  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4891  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4892  * blocked draining impractical.
4893  *
4894  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4895  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4896  * cpu comes back online.
4897  */
4898
4899 static void unbind_workers(int cpu)
4900 {
4901         struct worker_pool *pool;
4902         struct worker *worker;
4903
4904         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4905                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4906                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4907
4908                 /*
4909                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4910                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4911                  * except for the ones which are still executing works from
4912                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4913                  * this, they may become diasporas.
4914                  */
4915                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4916                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4917
4918                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4919
4920                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4921
4922                 for_each_pool_worker(worker, pool) {
4923                         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
4924                         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
4925                 }
4926
4927                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4928
4929                 /*
4930                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4931                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4932                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4933                  * from other cpus.
4934                  */
4935                 schedule();
4936
4937                 /*
4938                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4939                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4940                  * and keep_working() are always true as long as the
4941                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4942                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4943                  * are served by workers tied to the pool.
4944                  */
4945                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4946
4947                 /*
4948                  * With concurrency management just turned off, a busy
4949                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4950                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4951                  */
4952                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4953                 wake_up_worker(pool);
4954                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4955         }
4956 }
4957
4958 /**
4959  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4960  * @pool: pool of interest
4961  *
4962  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4963  */
4964 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4965 {
4966         struct worker *worker;
4967
4968         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4969
4970         /*
4971          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4972          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4973          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4974          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4975          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4976          */
4977         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4978                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
4979                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4980                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4981         }
4982
4983         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4984
4985         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4986
4987         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4988                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4989
4990                 /*
4991                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4992                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4993                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4994                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4995                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4996                  * be bound before @pool->lock is released.
4997                  */
4998                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4999                         wake_up_process(worker->task);
5000
5001                 /*
5002                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5003                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5004                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5005                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5006                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5007                  * concurrency management.  Note that when or whether
5008                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5009                  *
5010                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5011                  * tested without holding any lock in
5012                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5013                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5014                  * management operations.
5015                  */
5016                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5017                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5018                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
5019                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
5020         }
5021
5022         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5023 }
5024
5025 /**
5026  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5027  * @pool: unbound pool of interest
5028  * @cpu: the CPU which is coming up
5029  *
5030  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5031  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5032  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5033  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5034  */
5035 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5036 {
5037         static cpumask_t cpumask;
5038         struct worker *worker;
5039
5040         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5041
5042         /* is @cpu allowed for @pool? */
5043         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5044                 return;
5045
5046         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5047
5048         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5049         for_each_pool_worker(worker, pool)
5050                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5051 }
5052
5053 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5054 {
5055         struct worker_pool *pool;
5056
5057         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5058                 if (pool->nr_workers)
5059                         continue;
5060                 if (!create_worker(pool))
5061                         return -ENOMEM;
5062         }
5063         return 0;
5064 }
5065
5066 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5067 {
5068         struct worker_pool *pool;
5069         struct workqueue_struct *wq;
5070         int pi;
5071
5072         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5073
5074         for_each_pool(pool, pi) {
5075                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5076
5077                 if (pool->cpu == cpu)
5078                         rebind_workers(pool);
5079                 else if (pool->cpu < 0)
5080                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5081
5082                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5083         }
5084
5085         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5086         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5087                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5088
5089         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5090         return 0;
5091 }
5092
5093 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5094 {
5095         struct workqueue_struct *wq;
5096
5097         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5098         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5099                 return -1;
5100
5101         unbind_workers(cpu);
5102
5103         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5104         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5105         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5106                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5107         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5108
5109         return 0;
5110 }
5111
5112 struct work_for_cpu {
5113         struct work_struct work;
5114         long (*fn)(void *);
5115         void *arg;
5116         long ret;
5117 };
5118
5119 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5120 {
5121         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5122
5123         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5124 }
5125
5126 /**
5127  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5128  * @cpu: the cpu to run on
5129  * @fn: the function to run
5130  * @arg: the function arg
5131  *
5132  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5133  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5134  *
5135  * Return: The value @fn returns.
5136  */
5137 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5138 {
5139         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5140
5141         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5142         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5143         flush_work(&wfc.work);
5144         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5145         return wfc.ret;
5146 }
5147 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5148
5149 /**
5150  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5151  * @cpu: the cpu to run on
5152  * @fn:  the function to run
5153  * @arg: the function argument
5154  *
5155  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5156  * any locks which would prevent @fn from completing.
5157  *
5158  * Return: The value @fn returns.
5159  */
5160 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5161 {
5162         long ret = -ENODEV;
5163
5164         get_online_cpus();
5165         if (cpu_online(cpu))
5166                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5167         put_online_cpus();
5168         return ret;
5169 }
5170 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5171 #endif /* CONFIG_SMP */
5172
5173 #ifdef CONFIG_FREEZER
5174
5175 /**
5176  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5177  *
5178  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5179  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5180  * pool->worklist.
5181  *
5182  * CONTEXT:
5183  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5184  */
5185 void freeze_workqueues_begin(void)
5186 {
5187         struct workqueue_struct *wq;
5188         struct pool_workqueue *pwq;
5189
5190         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5191
5192         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5193         workqueue_freezing = true;
5194
5195         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5196                 mutex_lock(&wq->mutex);
5197                 for_each_pwq(pwq, wq)
5198                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5199                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5200         }
5201
5202         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5203 }
5204
5205 /**
5206  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5207  *
5208  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5209  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5210  *
5211  * CONTEXT:
5212  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5213  *
5214  * Return:
5215  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5216  * is complete.
5217  */
5218 bool freeze_workqueues_busy(void)
5219 {
5220         bool busy = false;
5221         struct workqueue_struct *wq;
5222         struct pool_workqueue *pwq;
5223
5224         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5225
5226         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5227
5228         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5229                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5230                         continue;
5231                 /*
5232                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5233                  * to peek without lock.
5234                  */
5235                 rcu_read_lock();
5236                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5237                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5238                         if (pwq->nr_active) {
5239                                 busy = true;
5240                                 rcu_read_unlock();
5241                                 goto out_unlock;
5242                         }
5243                 }
5244                 rcu_read_unlock();
5245         }
5246 out_unlock:
5247         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5248         return busy;
5249 }
5250
5251 /**
5252  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5253  *
5254  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5255  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5256  *
5257  * CONTEXT:
5258  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5259  */
5260 void thaw_workqueues(void)
5261 {
5262         struct workqueue_struct *wq;
5263         struct pool_workqueue *pwq;
5264
5265         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5266
5267         if (!workqueue_freezing)
5268                 goto out_unlock;
5269
5270         workqueue_freezing = false;
5271
5272         /* restore max_active and repopulate worklist */
5273         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5274                 mutex_lock(&wq->mutex);
5275                 for_each_pwq(pwq, wq)
5276                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5277                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5278         }
5279
5280 out_unlock:
5281         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5282 }
5283 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5284
5285 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5286 {
5287         LIST_HEAD(ctxs);
5288         int ret = 0;
5289         struct workqueue_struct *wq;
5290         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5291
5292         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5293
5294         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5295                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5296                         continue;
5297                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5298                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5299                         continue;
5300
5301                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5302                 if (!ctx) {
5303                         ret = -ENOMEM;
5304                         break;
5305                 }
5306
5307                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5308         }
5309
5310         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5311                 if (!ret)
5312                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5313                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5314         }
5315
5316         return ret;
5317 }
5318
5319 /**
5320  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5321  *  @cpumask: the cpumask to set
5322  *
5323  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5324  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5325  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5326  *
5327  *  Retun:      0       - Success
5328  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5329  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5330  */
5331 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5332 {
5333         int ret = -EINVAL;
5334         cpumask_var_t saved_cpumask;
5335
5336         if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL))
5337                 return -ENOMEM;
5338
5339         /*
5340          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5341          * If the user wishes to include them, we allow that.
5342          */
5343         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5344         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5345                 apply_wqattrs_lock();
5346
5347                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5348                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5349
5350                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5351                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5352                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5353
5354                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5355                 if (ret < 0)
5356                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5357
5358                 apply_wqattrs_unlock();
5359         }
5360
5361         free_cpumask_var(saved_cpumask);
5362         return ret;
5363 }
5364
5365 #ifdef CONFIG_SYSFS
5366 /*
5367  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5368  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5369  * following attributes.
5370  *
5371  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5372  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5373  *
5374  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5375  *
5376  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5377  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5378  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5379  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5380  */
5381 struct wq_device {
5382         struct workqueue_struct         *wq;
5383         struct device                   dev;
5384 };
5385
5386 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5387 {
5388         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5389
5390         return wq_dev->wq;
5391 }
5392
5393 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5394                             char *buf)
5395 {
5396         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5397
5398         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5399 }
5400 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5401
5402 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5403                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5404 {
5405         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5406
5407         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5408 }
5409
5410 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5411                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5412                                 size_t count)
5413 {
5414         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5415         int val;
5416
5417         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5418                 return -EINVAL;
5419
5420         workqueue_set_max_active(wq, val);
5421         return count;
5422 }
5423 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5424
5425 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5426         &dev_attr_per_cpu.attr,
5427         &dev_attr_max_active.attr,
5428         NULL,
5429 };
5430 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5431
5432 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5433                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5434 {
5435         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5436         const char *delim = "";
5437         int node, written = 0;
5438
5439         get_online_cpus();
5440         rcu_read_lock();
5441         for_each_node(node) {
5442                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5443                                      "%s%d:%d", delim, node,
5444                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5445                 delim = " ";
5446         }
5447         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5448         rcu_read_unlock();
5449         put_online_cpus();
5450
5451         return written;
5452 }
5453
5454 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5455                             char *buf)
5456 {
5457         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5458         int written;
5459
5460         mutex_lock(&wq->mutex);
5461         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5462         mutex_unlock(&wq->mutex);
5463
5464         return written;
5465 }
5466
5467 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5468 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5469 {
5470         struct workqueue_attrs *attrs;
5471
5472         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5473
5474         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5475         if (!attrs)
5476                 return NULL;
5477
5478         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5479         return attrs;
5480 }
5481
5482 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5483                              const char *buf, size_t count)
5484 {
5485         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5486         struct workqueue_attrs *attrs;
5487         int ret = -ENOMEM;
5488
5489         apply_wqattrs_lock();
5490
5491         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5492         if (!attrs)
5493                 goto out_unlock;
5494
5495         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5496             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5497                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5498         else
5499                 ret = -EINVAL;
5500
5501 out_unlock:
5502         apply_wqattrs_unlock();
5503         free_workqueue_attrs(attrs);
5504         return ret ?: count;
5505 }
5506
5507 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5508                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5509 {
5510         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5511         int written;
5512
5513         mutex_lock(&wq->mutex);
5514         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5515                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5516         mutex_unlock(&wq->mutex);
5517         return written;
5518 }
5519
5520 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5521                                 struct device_attribute *attr,
5522                                 const char *buf, size_t count)
5523 {
5524         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5525         struct workqueue_attrs *attrs;
5526         int ret = -ENOMEM;
5527
5528         apply_wqattrs_lock();
5529
5530         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5531         if (!attrs)
5532                 goto out_unlock;
5533
5534         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5535         if (!ret)
5536                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5537
5538 out_unlock:
5539         apply_wqattrs_unlock();
5540         free_workqueue_attrs(attrs);
5541         return ret ?: count;
5542 }
5543
5544 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5545                             char *buf)
5546 {
5547         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5548         int written;
5549
5550         mutex_lock(&wq->mutex);
5551         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5552                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5553         mutex_unlock(&wq->mutex);
5554
5555         return written;
5556 }
5557
5558 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5559                              const char *buf, size_t count)
5560 {
5561         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5562         struct workqueue_attrs *attrs;
5563         int v, ret = -ENOMEM;
5564
5565         apply_wqattrs_lock();
5566
5567         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5568         if (!attrs)
5569                 goto out_unlock;
5570
5571         ret = -EINVAL;
5572         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5573                 attrs->no_numa = !v;
5574                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5575         }
5576
5577 out_unlock:
5578         apply_wqattrs_unlock();
5579         free_workqueue_attrs(attrs);
5580         return ret ?: count;
5581 }
5582
5583 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5584         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5585         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5586         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5587         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5588         __ATTR_NULL,
5589 };
5590
5591 static struct bus_type wq_subsys = {
5592         .name                           = "workqueue",
5593         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5594 };
5595
5596 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5597                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5598 {
5599         int written;
5600
5601         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5602         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5603                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5604         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5605
5606         return written;
5607 }
5608
5609 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5610                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5611 {
5612         cpumask_var_t cpumask;
5613         int ret;
5614
5615         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5616                 return -ENOMEM;
5617
5618         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5619         if (!ret)
5620                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5621
5622         free_cpumask_var(cpumask);
5623         return ret ? ret : count;
5624 }
5625
5626 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5627         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5628                wq_unbound_cpumask_store);
5629
5630 static int __init wq_sysfs_init(void)
5631 {
5632         int err;
5633
5634         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5635         if (err)
5636                 return err;
5637
5638         return device_create_file(wq_subsys.dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5639 }
5640 core_initcall(wq_sysfs_init);
5641
5642 static void wq_device_release(struct device *dev)
5643 {
5644         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5645
5646         kfree(wq_dev);
5647 }
5648
5649 /**
5650  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5651  * @wq: the workqueue to register
5652  *
5653  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5654  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5655  * which is the preferred method.
5656  *
5657  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5658  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5659  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5660  * attributes.
5661  *
5662  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5663  */
5664 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5665 {
5666         struct wq_device *wq_dev;
5667         int ret;
5668
5669         /*
5670          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5671          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5672          * workqueues.
5673          */
5674         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5675                 return -EINVAL;
5676
5677         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5678         if (!wq_dev)
5679                 return -ENOMEM;
5680
5681         wq_dev->wq = wq;
5682         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5683         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5684         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5685
5686         /*
5687          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5688          * everything is ready.
5689          */
5690         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5691
5692         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5693         if (ret) {
5694                 put_device(&wq_dev->dev);
5695                 wq->wq_dev = NULL;
5696                 return ret;
5697         }
5698
5699         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5700                 struct device_attribute *attr;
5701
5702                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5703                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5704                         if (ret) {
5705                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5706                                 wq->wq_dev = NULL;
5707                                 return ret;
5708                         }
5709                 }
5710         }
5711
5712         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5713         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5714         return 0;
5715 }
5716
5717 /**
5718  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5719  * @wq: the workqueue to unregister
5720  *
5721  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5722  */
5723 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5724 {
5725         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5726
5727         if (!wq->wq_dev)
5728                 return;
5729
5730         wq->wq_dev = NULL;
5731         device_unregister(&wq_dev->dev);
5732 }
5733 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5734 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5735 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5736
5737 /*
5738  * Workqueue watchdog.
5739  *
5740  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5741  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5742  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5743  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5744  * largely opaque.
5745  *
5746  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5747  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
5748  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
5749  *
5750  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
5751  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
5752  * corresponding sysfs parameter file.
5753  */
5754 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
5755
5756 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
5757 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
5758
5759 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
5760 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
5761
5762 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
5763 {
5764         int cpu;
5765
5766         wq_watchdog_touched = jiffies;
5767         for_each_possible_cpu(cpu)
5768                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5769 }
5770
5771 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
5772 {
5773         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
5774         bool lockup_detected = false;
5775         struct worker_pool *pool;
5776         int pi;
5777
5778         if (!thresh)
5779                 return;
5780
5781         rcu_read_lock();
5782
5783         for_each_pool(pool, pi) {
5784                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5785
5786                 if (list_empty(&pool->worklist))
5787                         continue;
5788
5789                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5790                 if (pool->cpu >= 0)
5791                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
5792                 else
5793                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5794                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5795
5796                 if (time_after(pool_ts, touched))
5797                         ts = pool_ts;
5798                 else
5799                         ts = touched;
5800
5801                 /* did we stall? */
5802                 if (time_after(jiffies, ts + thresh)) {
5803                         lockup_detected = true;
5804                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5805                         pr_cont_pool_info(pool);
5806                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5807                                 jiffies_to_msecs(jiffies - pool_ts) / 1000);
5808                 }
5809         }
5810
5811         rcu_read_unlock();
5812
5813         if (lockup_detected)
5814                 show_workqueue_state();
5815
5816         wq_watchdog_reset_touched();
5817         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5818 }
5819
5820 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5821 {
5822         if (cpu >= 0)
5823                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5824
5825         wq_watchdog_touched = jiffies;
5826 }
5827
5828 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5829 {
5830         wq_watchdog_thresh = 0;
5831         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5832
5833         if (thresh) {
5834                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5835                 wq_watchdog_reset_touched();
5836                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5837         }
5838 }
5839
5840 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5841                                         const struct kernel_param *kp)
5842 {
5843         unsigned long thresh;
5844         int ret;
5845
5846         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5847         if (ret)
5848                 return ret;
5849
5850         if (system_wq)
5851                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5852         else
5853                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5854
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5859         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5860         .get    = param_get_ulong,
5861 };
5862
5863 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5864                 0644);
5865
5866 static void wq_watchdog_init(void)
5867 {
5868         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5869         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5870 }
5871
5872 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5873
5874 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5875
5876 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5877
5878 static void __init wq_numa_init(void)
5879 {
5880         cpumask_var_t *tbl;
5881         int node, cpu;
5882
5883         if (num_possible_nodes() <= 1)
5884                 return;
5885
5886         if (wq_disable_numa) {
5887                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5888                 return;
5889         }
5890
5891         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5892         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5893
5894         /*
5895          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5896          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5897          * fully initialized by now.
5898          */
5899         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5900         BUG_ON(!tbl);
5901
5902         for_each_node(node)
5903                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5904                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5905
5906         for_each_possible_cpu(cpu) {
5907                 node = cpu_to_node(cpu);
5908                 if (WARN_ON(node == NUMA_NO_NODE)) {
5909                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5910                         /* happens iff arch is bonkers, let's just proceed */
5911                         return;
5912                 }
5913                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5914         }
5915
5916         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5917         wq_numa_enabled = true;
5918 }
5919
5920 /**
5921  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5922  *
5923  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5924  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5925  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5926  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5927  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5928  * created and scheduled right before early initcalls.
5929  */
5930 void __init workqueue_init_early(void)
5931 {
5932         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5933         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5934         int i, cpu;
5935
5936         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5937
5938         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5939         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5940
5941         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5942
5943         /* initialize CPU pools */
5944         for_each_possible_cpu(cpu) {
5945                 struct worker_pool *pool;
5946
5947                 i = 0;
5948                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5949                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5950                         pool->cpu = cpu;
5951                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5952                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5953                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5954
5955                         /* alloc pool ID */
5956                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5957                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5958                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5959                 }
5960         }
5961
5962         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5963         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5964                 struct workqueue_attrs *attrs;
5965
5966                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5967                 attrs->nice = std_nice[i];
5968                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5969
5970                 /*
5971                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5972                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5973                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5974                  */
5975                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5976                 attrs->nice = std_nice[i];
5977                 attrs->no_numa = true;
5978                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5979         }
5980
5981         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5982         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5983         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5984         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5985                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
5986         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
5987                                               WQ_FREEZABLE, 0);
5988         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
5989                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
5990         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
5991                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
5992                                               0);
5993         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
5994                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
5995                !system_power_efficient_wq ||
5996                !system_freezable_power_efficient_wq);
5997 }
5998
5999 /**
6000  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6001  *
6002  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6003  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6004  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6005  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6006  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6007  */
6008 void __init workqueue_init(void)
6009 {
6010         struct workqueue_struct *wq;
6011         struct worker_pool *pool;
6012         int cpu, bkt;
6013
6014         /*
6015          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6016          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6017          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6018          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6019          * affinity, fix them up.
6020          *
6021          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6022          */
6023         wq_numa_init();
6024
6025         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6026
6027         for_each_possible_cpu(cpu) {
6028                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6029                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6030                 }
6031         }
6032
6033         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6034                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6035                 WARN(init_rescuer(wq),
6036                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6037                      wq->name);
6038         }
6039
6040         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6041
6042         /* create the initial workers */
6043         for_each_online_cpu(cpu) {
6044                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6045                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6046                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6047                 }
6048         }
6049
6050         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6051                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6052
6053         wq_online = true;
6054         wq_watchdog_init();
6055 }