Merge remote-tracking branch 'stable/linux-5.10.y' into rpi-5.10.y
[platform/kernel/linux-rpi.git] / kernel / workqueue.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * kernel/workqueue.c - generic async execution with shared worker pool
4  *
5  * Copyright (C) 2002           Ingo Molnar
6  *
7  *   Derived from the taskqueue/keventd code by:
8  *     David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
9  *     Andrew Morton
10  *     Kai Petzke <wpp@marie.physik.tu-berlin.de>
11  *     Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
12  *
13  * Made to use alloc_percpu by Christoph Lameter.
14  *
15  * Copyright (C) 2010           SUSE Linux Products GmbH
16  * Copyright (C) 2010           Tejun Heo <tj@kernel.org>
17  *
18  * This is the generic async execution mechanism.  Work items as are
19  * executed in process context.  The worker pool is shared and
20  * automatically managed.  There are two worker pools for each CPU (one for
21  * normal work items and the other for high priority ones) and some extra
22  * pools for workqueues which are not bound to any specific CPU - the
23  * number of these backing pools is dynamic.
24  *
25  * Please read Documentation/core-api/workqueue.rst for details.
26  */
27
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/sched.h>
31 #include <linux/init.h>
32 #include <linux/signal.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/workqueue.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/notifier.h>
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/hardirq.h>
40 #include <linux/mempolicy.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42 #include <linux/debug_locks.h>
43 #include <linux/lockdep.h>
44 #include <linux/idr.h>
45 #include <linux/jhash.h>
46 #include <linux/hashtable.h>
47 #include <linux/rculist.h>
48 #include <linux/nodemask.h>
49 #include <linux/moduleparam.h>
50 #include <linux/uaccess.h>
51 #include <linux/sched/isolation.h>
52 #include <linux/nmi.h>
53 #include <linux/kvm_para.h>
54
55 #include "workqueue_internal.h"
56
57 enum {
58         /*
59          * worker_pool flags
60          *
61          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
62          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
63          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
64          * is in effect.
65          *
66          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
67          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
68          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
69          *
70          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
71          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
72          * worker_attach_to_pool() is in progress.
73          */
74         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
75         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
76
77         /* worker flags */
78         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
79         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
80         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
81         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
82         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
83         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
84
85         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
86                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
87
88         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
89
90         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
91         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
92
93         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
94         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
95
96         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
97                                                 /* call for help after 10ms
98                                                    (min two ticks) */
99         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
100         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
101
102         /*
103          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
104          * all cpus.  Give MIN_NICE.
105          */
106         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
107         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
108
109         WQ_NAME_LEN             = 24,
110 };
111
112 /*
113  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
114  *
115  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
116  *    everyone else.
117  *
118  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
119  *    only be modified and accessed from the local cpu.
120  *
121  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
122  *
123  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
124  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
125  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
126  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
127  *
128  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
129  *
130  * PL: wq_pool_mutex protected.
131  *
132  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
133  *
134  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
135  *
136  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
137  *      RCU for reads.
138  *
139  * WQ: wq->mutex protected.
140  *
141  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
142  *
143  * MD: wq_mayday_lock protected.
144  */
145
146 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
147
148 struct worker_pool {
149         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
150         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
151         int                     node;           /* I: the associated node ID */
152         int                     id;             /* I: pool ID */
153         unsigned int            flags;          /* X: flags */
154
155         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
156
157         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
158
159         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
160         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
161
162         struct list_head        idle_list;      /* X: list of idle workers */
163         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
164         struct timer_list       mayday_timer;   /* L: SOS timer for workers */
165
166         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
167         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
168                                                 /* L: hash of busy workers */
169
170         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
171         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
172         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
173
174         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
175
176         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
177         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
178         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
179
180         /*
181          * The current concurrency level.  As it's likely to be accessed
182          * from other CPUs during try_to_wake_up(), put it in a separate
183          * cacheline.
184          */
185         atomic_t                nr_running ____cacheline_aligned_in_smp;
186
187         /*
188          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
189          * from get_work_pool().
190          */
191         struct rcu_head         rcu;
192 } ____cacheline_aligned_in_smp;
193
194 /*
195  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
196  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
197  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
198  * number of flag bits.
199  */
200 struct pool_workqueue {
201         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
202         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
203         int                     work_color;     /* L: current color */
204         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
205         int                     refcnt;         /* L: reference count */
206         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
207                                                 /* L: nr of in_flight works */
208         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
209         int                     max_active;     /* L: max active works */
210         struct list_head        delayed_works;  /* L: delayed works */
211         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
212         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
213
214         /*
215          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
216          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
217          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
218          * determined without grabbing wq->mutex.
219          */
220         struct work_struct      unbound_release_work;
221         struct rcu_head         rcu;
222 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
223
224 /*
225  * Structure used to wait for workqueue flush.
226  */
227 struct wq_flusher {
228         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
229         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
230         struct completion       done;           /* flush completion */
231 };
232
233 struct wq_device;
234
235 /*
236  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
237  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
238  */
239 struct workqueue_struct {
240         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
241         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
242
243         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
244         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
245         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
246         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
247         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
248         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
249         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
250
251         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
252         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
253
254         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
255         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
256
257         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
258         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
259
260 #ifdef CONFIG_SYSFS
261         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
262 #endif
263 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
264         char                    *lock_name;
265         struct lock_class_key   key;
266         struct lockdep_map      lockdep_map;
267 #endif
268         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
269
270         /*
271          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
272          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
273          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
274          */
275         struct rcu_head         rcu;
276
277         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
278         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
279         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
280         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
281 };
282
283 static struct kmem_cache *pwq_cache;
284
285 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
286                                         /* possible CPUs of each node */
287
288 static bool wq_disable_numa;
289 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
290
291 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
292 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
293 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
294
295 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
296
297 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
298
299 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
300 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
301
302 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
303 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
304 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
305 /* wait for manager to go away */
306 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
307
308 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
309 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
310
311 /* PL: allowable cpus for unbound wqs and work items */
312 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
313
314 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
315 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
316
317 /*
318  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
319  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
320  * to uncover usages which depend on it.
321  */
322 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
323 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
324 #else
325 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
326 #endif
327 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
328
329 /* the per-cpu worker pools */
330 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
331
332 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
333
334 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
335 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
336
337 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
338 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
339
340 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
341 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
342
343 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
344 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
345 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
347 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
349 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
351 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
352 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
353 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
355 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
356 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
357
358 static int worker_thread(void *__worker);
359 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
360 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
361
362 #define CREATE_TRACE_POINTS
363 #include <trace/events/workqueue.h>
364
365 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
366         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
367                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
368                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
369
370 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
371         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
372                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
373                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
374                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
375
376 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
377         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
378              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
379              (pool)++)
380
381 /**
382  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
383  * @pool: iteration cursor
384  * @pi: integer used for iteration
385  *
386  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
387  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
388  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
389  *
390  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
391  * ignored.
392  */
393 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
394         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
395                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
396                 else
397
398 /**
399  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
400  * @worker: iteration cursor
401  * @pool: worker_pool to iterate workers of
402  *
403  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
404  *
405  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
406  * ignored.
407  */
408 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
409         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
410                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
411                 else
412
413 /**
414  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
415  * @pwq: iteration cursor
416  * @wq: the target workqueue
417  *
418  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
419  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
420  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
421  *
422  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
423  * ignored.
424  */
425 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
426         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
427                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
428
429 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
430
431 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
432
433 static void *work_debug_hint(void *addr)
434 {
435         return ((struct work_struct *) addr)->func;
436 }
437
438 static bool work_is_static_object(void *addr)
439 {
440         struct work_struct *work = addr;
441
442         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
443 }
444
445 /*
446  * fixup_init is called when:
447  * - an active object is initialized
448  */
449 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
450 {
451         struct work_struct *work = addr;
452
453         switch (state) {
454         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
455                 cancel_work_sync(work);
456                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
457                 return true;
458         default:
459                 return false;
460         }
461 }
462
463 /*
464  * fixup_free is called when:
465  * - an active object is freed
466  */
467 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
468 {
469         struct work_struct *work = addr;
470
471         switch (state) {
472         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
473                 cancel_work_sync(work);
474                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
475                 return true;
476         default:
477                 return false;
478         }
479 }
480
481 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
482         .name           = "work_struct",
483         .debug_hint     = work_debug_hint,
484         .is_static_object = work_is_static_object,
485         .fixup_init     = work_fixup_init,
486         .fixup_free     = work_fixup_free,
487 };
488
489 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
490 {
491         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
492 }
493
494 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
495 {
496         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
497 }
498
499 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
500 {
501         if (onstack)
502                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
503         else
504                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
507
508 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
509 {
510         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
513
514 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
515 {
516         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
517         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
518 }
519 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
520
521 #else
522 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
523 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
524 #endif
525
526 /**
527  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assing it to @pool
528  * @pool: the pool pointer of interest
529  *
530  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
531  * successfully, -errno on failure.
532  */
533 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
534 {
535         int ret;
536
537         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
538
539         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
540                         GFP_KERNEL);
541         if (ret >= 0) {
542                 pool->id = ret;
543                 return 0;
544         }
545         return ret;
546 }
547
548 /**
549  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
550  * @wq: the target workqueue
551  * @node: the node ID
552  *
553  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
554  * read locked.
555  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
556  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
557  *
558  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
559  */
560 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
561                                                   int node)
562 {
563         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
564
565         /*
566          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
567          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
568          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
569          * happens, this workaround can be removed.
570          */
571         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
572                 return wq->dfl_pwq;
573
574         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
575 }
576
577 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
578 {
579         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
580 }
581
582 static int get_work_color(struct work_struct *work)
583 {
584         return (*work_data_bits(work) >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
585                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
586 }
587
588 static int work_next_color(int color)
589 {
590         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
591 }
592
593 /*
594  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
595  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
596  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
597  *
598  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
599  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
600  * work->data.  These functions should only be called while the work is
601  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
602  *
603  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
604  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
605  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
606  * available only while the work item is queued.
607  *
608  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
609  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
610  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
611  * try to steal the PENDING bit.
612  */
613 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
614                                  unsigned long flags)
615 {
616         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
617         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
618 }
619
620 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
621                          unsigned long extra_flags)
622 {
623         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
624                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
625 }
626
627 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
628                                            int pool_id)
629 {
630         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
631                       WORK_STRUCT_PENDING);
632 }
633
634 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
635                                             int pool_id)
636 {
637         /*
638          * The following wmb is paired with the implied mb in
639          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
640          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
641          * owner.
642          */
643         smp_wmb();
644         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
645         /*
646          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
647          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
648          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
649          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
650          * the same @work.  E.g. consider this case:
651          *
652          *   CPU#0                         CPU#1
653          *   ----------------------------  --------------------------------
654          *
655          * 1  STORE event_indicated
656          * 2  queue_work_on() {
657          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
658          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
659          * 5                                 set_work_data() # clear bit
660          * 6                                 smp_mb()
661          * 7                               work->current_func() {
662          * 8                                  LOAD event_indicated
663          *                                 }
664          *
665          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
666          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
667          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
668          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
669          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
670          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
671          * before actual STORE.
672          */
673         smp_mb();
674 }
675
676 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
677 {
678         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
679         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
680 }
681
682 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
683 {
684         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
685
686         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
687                 return (void *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
688         else
689                 return NULL;
690 }
691
692 /**
693  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
694  * @work: the work item of interest
695  *
696  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
697  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
698  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
699  *
700  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
701  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
702  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
703  * returned pool is and stays online.
704  *
705  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
706  */
707 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
708 {
709         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
710         int pool_id;
711
712         assert_rcu_or_pool_mutex();
713
714         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
715                 return ((struct pool_workqueue *)
716                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool;
717
718         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
719         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
720                 return NULL;
721
722         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
723 }
724
725 /**
726  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
727  * @work: the work item of interest
728  *
729  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
730  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
731  */
732 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
733 {
734         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
735
736         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
737                 return ((struct pool_workqueue *)
738                         (data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK))->pool->id;
739
740         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
741 }
742
743 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
744 {
745         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
746
747         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
748         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
749 }
750
751 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
752 {
753         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
754
755         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
756 }
757
758 /*
759  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
760  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
761  * they're being called with pool->lock held.
762  */
763
764 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
765 {
766         return !atomic_read(&pool->nr_running);
767 }
768
769 /*
770  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
771  * running workers.
772  *
773  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
774  * function will always return %true for unbound pools as long as the
775  * worklist isn't empty.
776  */
777 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
778 {
779         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
780 }
781
782 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
783 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
784 {
785         return pool->nr_idle;
786 }
787
788 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
789 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
790 {
791         return !list_empty(&pool->worklist) &&
792                 atomic_read(&pool->nr_running) <= 1;
793 }
794
795 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
796 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
797 {
798         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
799 }
800
801 /* Do we have too many workers and should some go away? */
802 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
803 {
804         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
805         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
806         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
807
808         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
809 }
810
811 /*
812  * Wake up functions.
813  */
814
815 /* Return the first idle worker.  Safe with preemption disabled */
816 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
817 {
818         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
819                 return NULL;
820
821         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
822 }
823
824 /**
825  * wake_up_worker - wake up an idle worker
826  * @pool: worker pool to wake worker from
827  *
828  * Wake up the first idle worker of @pool.
829  *
830  * CONTEXT:
831  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
832  */
833 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
834 {
835         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
836
837         if (likely(worker))
838                 wake_up_process(worker->task);
839 }
840
841 /**
842  * wq_worker_running - a worker is running again
843  * @task: task waking up
844  *
845  * This function is called when a worker returns from schedule()
846  */
847 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
848 {
849         struct worker *worker = kthread_data(task);
850
851         if (!worker->sleeping)
852                 return;
853         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
854                 atomic_inc(&worker->pool->nr_running);
855         worker->sleeping = 0;
856 }
857
858 /**
859  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
860  * @task: task going to sleep
861  *
862  * This function is called from schedule() when a busy worker is
863  * going to sleep. Preemption needs to be disabled to protect ->sleeping
864  * assignment.
865  */
866 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
867 {
868         struct worker *next, *worker = kthread_data(task);
869         struct worker_pool *pool;
870
871         /*
872          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
873          * workers, also reach here, let's not access anything before
874          * checking NOT_RUNNING.
875          */
876         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
877                 return;
878
879         pool = worker->pool;
880
881         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
882         if (worker->sleeping)
883                 return;
884
885         worker->sleeping = 1;
886         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
887
888         /*
889          * The counterpart of the following dec_and_test, implied mb,
890          * worklist not empty test sequence is in insert_work().
891          * Please read comment there.
892          *
893          * NOT_RUNNING is clear.  This means that we're bound to and
894          * running on the local cpu w/ rq lock held and preemption
895          * disabled, which in turn means that none else could be
896          * manipulating idle_list, so dereferencing idle_list without pool
897          * lock is safe.
898          */
899         if (atomic_dec_and_test(&pool->nr_running) &&
900             !list_empty(&pool->worklist)) {
901                 next = first_idle_worker(pool);
902                 if (next)
903                         wake_up_process(next->task);
904         }
905         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
906 }
907
908 /**
909  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
910  * @task: Task to retrieve last work function of.
911  *
912  * Determine the last function a worker executed. This is called from
913  * the scheduler to get a worker's last known identity.
914  *
915  * CONTEXT:
916  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
917  *
918  * This function is called during schedule() when a kworker is going
919  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
920  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
921  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
922  *
923  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
924  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
925  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
926  * is guaranteed to not be processing any works.
927  *
928  * Return:
929  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
930  * hasn't executed any work yet.
931  */
932 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
933 {
934         struct worker *worker = kthread_data(task);
935
936         return worker->last_func;
937 }
938
939 /**
940  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
941  * @worker: self
942  * @flags: flags to set
943  *
944  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
945  *
946  * CONTEXT:
947  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
948  */
949 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
950 {
951         struct worker_pool *pool = worker->pool;
952
953         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
954
955         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
956         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
957             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
958                 atomic_dec(&pool->nr_running);
959         }
960
961         worker->flags |= flags;
962 }
963
964 /**
965  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
966  * @worker: self
967  * @flags: flags to clear
968  *
969  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
970  *
971  * CONTEXT:
972  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
973  */
974 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
975 {
976         struct worker_pool *pool = worker->pool;
977         unsigned int oflags = worker->flags;
978
979         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
980
981         worker->flags &= ~flags;
982
983         /*
984          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
985          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
986          * of multiple flags, not a single flag.
987          */
988         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
989                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
990                         atomic_inc(&pool->nr_running);
991 }
992
993 /**
994  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
995  * @pool: pool of interest
996  * @work: work to find worker for
997  *
998  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
999  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1000  * to match, its current execution should match the address of @work and
1001  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1002  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1003  * being executed.
1004  *
1005  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1006  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1007  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1008  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1009  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1010  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1011  *
1012  * This function checks the work item address and work function to avoid
1013  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1014  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1015  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1016  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1017  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1018  *
1019  * CONTEXT:
1020  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1021  *
1022  * Return:
1023  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1024  * otherwise.
1025  */
1026 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1027                                                  struct work_struct *work)
1028 {
1029         struct worker *worker;
1030
1031         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1032                                (unsigned long)work)
1033                 if (worker->current_work == work &&
1034                     worker->current_func == work->func)
1035                         return worker;
1036
1037         return NULL;
1038 }
1039
1040 /**
1041  * move_linked_works - move linked works to a list
1042  * @work: start of series of works to be scheduled
1043  * @head: target list to append @work to
1044  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1045  *
1046  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1047  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1048  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1049  *
1050  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1051  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1052  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1053  *
1054  * CONTEXT:
1055  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1056  */
1057 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1058                               struct work_struct **nextp)
1059 {
1060         struct work_struct *n;
1061
1062         /*
1063          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1064          * use NULL for list head.
1065          */
1066         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1067                 list_move_tail(&work->entry, head);
1068                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1069                         break;
1070         }
1071
1072         /*
1073          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1074          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1075          * needs to be updated.
1076          */
1077         if (nextp)
1078                 *nextp = n;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1083  * @pwq: pool_workqueue to get
1084  *
1085  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1086  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1087  */
1088 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1089 {
1090         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1091         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1092         pwq->refcnt++;
1093 }
1094
1095 /**
1096  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1097  * @pwq: pool_workqueue to put
1098  *
1099  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1100  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1101  */
1102 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1103 {
1104         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1105         if (likely(--pwq->refcnt))
1106                 return;
1107         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1108                 return;
1109         /*
1110          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1111          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1112          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1113          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1114          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1115          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1116          */
1117         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1118 }
1119
1120 /**
1121  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1122  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1123  *
1124  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1125  */
1126 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1127 {
1128         if (pwq) {
1129                 /*
1130                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1131                  * following lock operations are safe.
1132                  */
1133                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1134                 put_pwq(pwq);
1135                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1136         }
1137 }
1138
1139 static void pwq_activate_delayed_work(struct work_struct *work)
1140 {
1141         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1142
1143         trace_workqueue_activate_work(work);
1144         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1145                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1146         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1147         __clear_bit(WORK_STRUCT_DELAYED_BIT, work_data_bits(work));
1148         pwq->nr_active++;
1149 }
1150
1151 static void pwq_activate_first_delayed(struct pool_workqueue *pwq)
1152 {
1153         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->delayed_works,
1154                                                     struct work_struct, entry);
1155
1156         pwq_activate_delayed_work(work);
1157 }
1158
1159 /**
1160  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1161  * @pwq: pwq of interest
1162  * @color: color of work which left the queue
1163  *
1164  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1165  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1166  *
1167  * CONTEXT:
1168  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1169  */
1170 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, int color)
1171 {
1172         /* uncolored work items don't participate in flushing or nr_active */
1173         if (color == WORK_NO_COLOR)
1174                 goto out_put;
1175
1176         pwq->nr_in_flight[color]--;
1177
1178         pwq->nr_active--;
1179         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
1180                 /* one down, submit a delayed one */
1181                 if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1182                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
1183         }
1184
1185         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1186         if (likely(pwq->flush_color != color))
1187                 goto out_put;
1188
1189         /* are there still in-flight works? */
1190         if (pwq->nr_in_flight[color])
1191                 goto out_put;
1192
1193         /* this pwq is done, clear flush_color */
1194         pwq->flush_color = -1;
1195
1196         /*
1197          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1198          * will handle the rest.
1199          */
1200         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1201                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1202 out_put:
1203         put_pwq(pwq);
1204 }
1205
1206 /**
1207  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1208  * @work: work item to steal
1209  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1210  * @flags: place to store irq state
1211  *
1212  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1213  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1214  *
1215  * Return:
1216  *
1217  *  ========    ================================================================
1218  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1219  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1220  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1221  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1222  *              for arbitrarily long
1223  *  ========    ================================================================
1224  *
1225  * Note:
1226  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1227  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1228  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1229  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1230  *
1231  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1232  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1233  *
1234  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1235  */
1236 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1237                                unsigned long *flags)
1238 {
1239         struct worker_pool *pool;
1240         struct pool_workqueue *pwq;
1241
1242         local_irq_save(*flags);
1243
1244         /* try to steal the timer if it exists */
1245         if (is_dwork) {
1246                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1247
1248                 /*
1249                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1250                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1251                  * running on the local CPU.
1252                  */
1253                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1254                         return 1;
1255         }
1256
1257         /* try to claim PENDING the normal way */
1258         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1259                 return 0;
1260
1261         rcu_read_lock();
1262         /*
1263          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1264          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1265          */
1266         pool = get_work_pool(work);
1267         if (!pool)
1268                 goto fail;
1269
1270         raw_spin_lock(&pool->lock);
1271         /*
1272          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1273          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1274          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1275          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1276          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1277          * item is currently queued on that pool.
1278          */
1279         pwq = get_work_pwq(work);
1280         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1281                 debug_work_deactivate(work);
1282
1283                 /*
1284                  * A delayed work item cannot be grabbed directly because
1285                  * it might have linked NO_COLOR work items which, if left
1286                  * on the delayed_list, will confuse pwq->nr_active
1287                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1288                  * item is activated before grabbing.
1289                  */
1290                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_DELAYED)
1291                         pwq_activate_delayed_work(work);
1292
1293                 list_del_init(&work->entry);
1294                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, get_work_color(work));
1295
1296                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1297                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1298
1299                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1300                 rcu_read_unlock();
1301                 return 1;
1302         }
1303         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1304 fail:
1305         rcu_read_unlock();
1306         local_irq_restore(*flags);
1307         if (work_is_canceling(work))
1308                 return -ENOENT;
1309         cpu_relax();
1310         return -EAGAIN;
1311 }
1312
1313 /**
1314  * insert_work - insert a work into a pool
1315  * @pwq: pwq @work belongs to
1316  * @work: work to insert
1317  * @head: insertion point
1318  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1319  *
1320  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1321  * work_struct flags.
1322  *
1323  * CONTEXT:
1324  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1325  */
1326 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1327                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1328 {
1329         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1330
1331         /* we own @work, set data and link */
1332         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1333         list_add_tail(&work->entry, head);
1334         get_pwq(pwq);
1335
1336         /*
1337          * Ensure either wq_worker_sleeping() sees the above
1338          * list_add_tail() or we see zero nr_running to avoid workers lying
1339          * around lazily while there are works to be processed.
1340          */
1341         smp_mb();
1342
1343         if (__need_more_worker(pool))
1344                 wake_up_worker(pool);
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1349  * same workqueue.
1350  */
1351 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1352 {
1353         struct worker *worker;
1354
1355         worker = current_wq_worker();
1356         /*
1357          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1358          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1359          */
1360         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1361 }
1362
1363 /*
1364  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1365  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1366  * avoid perturbing sensitive tasks.
1367  */
1368 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1369 {
1370         static bool printed_dbg_warning;
1371         int new_cpu;
1372
1373         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1374                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1375                         return cpu;
1376         } else if (!printed_dbg_warning) {
1377                 pr_warn("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1378                 printed_dbg_warning = true;
1379         }
1380
1381         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1382                 return cpu;
1383
1384         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1385         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1386         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1387                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1388                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1389                         return cpu;
1390         }
1391         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1392
1393         return new_cpu;
1394 }
1395
1396 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1397                          struct work_struct *work)
1398 {
1399         struct pool_workqueue *pwq;
1400         struct worker_pool *last_pool;
1401         struct list_head *worklist;
1402         unsigned int work_flags;
1403         unsigned int req_cpu = cpu;
1404
1405         /*
1406          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1407          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1408          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1409          * happen with IRQ disabled.
1410          */
1411         lockdep_assert_irqs_disabled();
1412
1413
1414         /* if draining, only works from the same workqueue are allowed */
1415         if (unlikely(wq->flags & __WQ_DRAINING) &&
1416             WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq)))
1417                 return;
1418         rcu_read_lock();
1419 retry:
1420         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1421         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1422                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1423                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1424                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1425         } else {
1426                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1427                         cpu = raw_smp_processor_id();
1428                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1429         }
1430
1431         /*
1432          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1433          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1434          * pool to guarantee non-reentrancy.
1435          */
1436         last_pool = get_work_pool(work);
1437         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1438                 struct worker *worker;
1439
1440                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1441
1442                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1443
1444                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1445                         pwq = worker->current_pwq;
1446                 } else {
1447                         /* meh... not running there, queue here */
1448                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1449                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1450                 }
1451         } else {
1452                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1453         }
1454
1455         /*
1456          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1457          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1458          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1459          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1460          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1461          * make forward-progress.
1462          */
1463         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1464                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1465                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1466                         cpu_relax();
1467                         goto retry;
1468                 }
1469                 /* oops */
1470                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1471                           wq->name, cpu);
1472         }
1473
1474         /* pwq determined, queue */
1475         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1476
1477         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1478                 goto out;
1479
1480         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1481         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1482
1483         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1484                 trace_workqueue_activate_work(work);
1485                 pwq->nr_active++;
1486                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1487                 if (list_empty(worklist))
1488                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1489         } else {
1490                 work_flags |= WORK_STRUCT_DELAYED;
1491                 worklist = &pwq->delayed_works;
1492         }
1493
1494         debug_work_activate(work);
1495         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1496
1497 out:
1498         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1499         rcu_read_unlock();
1500 }
1501
1502 /**
1503  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1504  * @cpu: CPU number to execute work on
1505  * @wq: workqueue to use
1506  * @work: work to queue
1507  *
1508  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1509  * can't go away.
1510  *
1511  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1512  */
1513 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1514                    struct work_struct *work)
1515 {
1516         bool ret = false;
1517         unsigned long flags;
1518
1519         local_irq_save(flags);
1520
1521         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1522                 __queue_work(cpu, wq, work);
1523                 ret = true;
1524         }
1525
1526         local_irq_restore(flags);
1527         return ret;
1528 }
1529 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1530
1531 /**
1532  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1533  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1534  *
1535  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1536  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1537  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1538  * available CPU if we need to schedule this work.
1539  */
1540 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1541 {
1542         int cpu;
1543
1544         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1545         if (!wq_numa_enabled)
1546                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1547
1548         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1549         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1550                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1551
1552         /* Use local node/cpu if we are already there */
1553         cpu = raw_smp_processor_id();
1554         if (node == cpu_to_node(cpu))
1555                 return cpu;
1556
1557         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1558         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1559
1560         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1561         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1562 }
1563
1564 /**
1565  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1566  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1567  * @wq: workqueue to use
1568  * @work: work to queue
1569  *
1570  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1571  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1572  * NUMA node.
1573  *
1574  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1575  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1576  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1577  *
1578  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1579  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1580  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1581  *
1582  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1583  */
1584 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1585                      struct work_struct *work)
1586 {
1587         unsigned long flags;
1588         bool ret = false;
1589
1590         /*
1591          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1592          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1593          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1594          *
1595          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1596          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1597          * some round robin type logic.
1598          */
1599         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1600
1601         local_irq_save(flags);
1602
1603         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1604                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1605
1606                 __queue_work(cpu, wq, work);
1607                 ret = true;
1608         }
1609
1610         local_irq_restore(flags);
1611         return ret;
1612 }
1613 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1614
1615 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1616 {
1617         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1618
1619         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1620         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1623
1624 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1625                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1626 {
1627         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1628         struct work_struct *work = &dwork->work;
1629
1630         WARN_ON_ONCE(!wq);
1631         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1632         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1633         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1634
1635         /*
1636          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1637          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1638          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1639          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1640          */
1641         if (!delay) {
1642                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1643                 return;
1644         }
1645
1646         dwork->wq = wq;
1647         dwork->cpu = cpu;
1648         timer->expires = jiffies + delay;
1649
1650         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1651                 add_timer_on(timer, cpu);
1652         else
1653                 add_timer(timer);
1654 }
1655
1656 /**
1657  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1658  * @cpu: CPU number to execute work on
1659  * @wq: workqueue to use
1660  * @dwork: work to queue
1661  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1662  *
1663  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1664  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1665  * execution.
1666  */
1667 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1668                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1669 {
1670         struct work_struct *work = &dwork->work;
1671         bool ret = false;
1672         unsigned long flags;
1673
1674         /* read the comment in __queue_work() */
1675         local_irq_save(flags);
1676
1677         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1678                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1679                 ret = true;
1680         }
1681
1682         local_irq_restore(flags);
1683         return ret;
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1686
1687 /**
1688  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1689  * @cpu: CPU number to execute work on
1690  * @wq: workqueue to use
1691  * @dwork: work to queue
1692  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1693  *
1694  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1695  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1696  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1697  * current state.
1698  *
1699  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1700  * pending and its timer was modified.
1701  *
1702  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1703  * See try_to_grab_pending() for details.
1704  */
1705 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1706                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1707 {
1708         unsigned long flags;
1709         int ret;
1710
1711         do {
1712                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1713         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1714
1715         if (likely(ret >= 0)) {
1716                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1717                 local_irq_restore(flags);
1718         }
1719
1720         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1721         return ret;
1722 }
1723 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1724
1725 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1726 {
1727         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1728
1729         /* read the comment in __queue_work() */
1730         local_irq_disable();
1731         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1732         local_irq_enable();
1733 }
1734
1735 /**
1736  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1737  * @wq: workqueue to use
1738  * @rwork: work to queue
1739  *
1740  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1741  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1742  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1743  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1744  */
1745 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1746 {
1747         struct work_struct *work = &rwork->work;
1748
1749         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1750                 rwork->wq = wq;
1751                 call_rcu(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1752                 return true;
1753         }
1754
1755         return false;
1756 }
1757 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1758
1759 /**
1760  * worker_enter_idle - enter idle state
1761  * @worker: worker which is entering idle state
1762  *
1763  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1764  * necessary.
1765  *
1766  * LOCKING:
1767  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1768  */
1769 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1770 {
1771         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1772
1773         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1774             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1775                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1776                 return;
1777
1778         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1779         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1780         pool->nr_idle++;
1781         worker->last_active = jiffies;
1782
1783         /* idle_list is LIFO */
1784         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1785
1786         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1787                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1788
1789         /*
1790          * Sanity check nr_running.  Because unbind_workers() releases
1791          * pool->lock between setting %WORKER_UNBOUND and zapping
1792          * nr_running, the warning may trigger spuriously.  Check iff
1793          * unbind is not in progress.
1794          */
1795         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
1796                      pool->nr_workers == pool->nr_idle &&
1797                      atomic_read(&pool->nr_running));
1798 }
1799
1800 /**
1801  * worker_leave_idle - leave idle state
1802  * @worker: worker which is leaving idle state
1803  *
1804  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1805  *
1806  * LOCKING:
1807  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1808  */
1809 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1810 {
1811         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1812
1813         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1814                 return;
1815         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1816         pool->nr_idle--;
1817         list_del_init(&worker->entry);
1818 }
1819
1820 static struct worker *alloc_worker(int node)
1821 {
1822         struct worker *worker;
1823
1824         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1825         if (worker) {
1826                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1827                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1828                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1829                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1830                 worker->flags = WORKER_PREP;
1831         }
1832         return worker;
1833 }
1834
1835 /**
1836  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1837  * @worker: worker to be attached
1838  * @pool: the target pool
1839  *
1840  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1841  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1842  * cpu-[un]hotplugs.
1843  */
1844 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1845                                    struct worker_pool *pool)
1846 {
1847         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1848
1849         /*
1850          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1851          * stable across this function.  See the comments above the flag
1852          * definition for details.
1853          */
1854         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1855                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1856
1857         if (worker->rescue_wq)
1858                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1859
1860         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1861         worker->pool = pool;
1862
1863         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1864 }
1865
1866 /**
1867  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1868  * @worker: worker which is attached to its pool
1869  *
1870  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1871  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1872  * other reference to the pool.
1873  */
1874 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1875 {
1876         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1877         struct completion *detach_completion = NULL;
1878
1879         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1880
1881         list_del(&worker->node);
1882         worker->pool = NULL;
1883
1884         if (list_empty(&pool->workers))
1885                 detach_completion = pool->detach_completion;
1886         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1887
1888         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1889         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1890
1891         if (detach_completion)
1892                 complete(detach_completion);
1893 }
1894
1895 /**
1896  * create_worker - create a new workqueue worker
1897  * @pool: pool the new worker will belong to
1898  *
1899  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1900  *
1901  * CONTEXT:
1902  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1903  *
1904  * Return:
1905  * Pointer to the newly created worker.
1906  */
1907 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1908 {
1909         struct worker *worker = NULL;
1910         int id = -1;
1911         char id_buf[16];
1912
1913         /* ID is needed to determine kthread name */
1914         id = ida_simple_get(&pool->worker_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
1915         if (id < 0)
1916                 goto fail;
1917
1918         worker = alloc_worker(pool->node);
1919         if (!worker)
1920                 goto fail;
1921
1922         worker->id = id;
1923
1924         if (pool->cpu >= 0)
1925                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1926                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1927         else
1928                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1929
1930         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1931                                               "kworker/%s", id_buf);
1932         if (IS_ERR(worker->task))
1933                 goto fail;
1934
1935         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1936         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1937
1938         /* successful, attach the worker to the pool */
1939         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1940
1941         /* start the newly created worker */
1942         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1943         worker->pool->nr_workers++;
1944         worker_enter_idle(worker);
1945         wake_up_process(worker->task);
1946         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1947
1948         return worker;
1949
1950 fail:
1951         if (id >= 0)
1952                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, id);
1953         kfree(worker);
1954         return NULL;
1955 }
1956
1957 /**
1958  * destroy_worker - destroy a workqueue worker
1959  * @worker: worker to be destroyed
1960  *
1961  * Destroy @worker and adjust @pool stats accordingly.  The worker should
1962  * be idle.
1963  *
1964  * CONTEXT:
1965  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1966  */
1967 static void destroy_worker(struct worker *worker)
1968 {
1969         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1970
1971         lockdep_assert_held(&pool->lock);
1972
1973         /* sanity check frenzy */
1974         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
1975             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
1976             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1977                 return;
1978
1979         pool->nr_workers--;
1980         pool->nr_idle--;
1981
1982         list_del_init(&worker->entry);
1983         worker->flags |= WORKER_DIE;
1984         wake_up_process(worker->task);
1985 }
1986
1987 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
1988 {
1989         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
1990
1991         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1992
1993         while (too_many_workers(pool)) {
1994                 struct worker *worker;
1995                 unsigned long expires;
1996
1997                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
1998                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
1999                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2000
2001                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2002                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2003                         break;
2004                 }
2005
2006                 destroy_worker(worker);
2007         }
2008
2009         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2010 }
2011
2012 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2013 {
2014         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2015         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2016
2017         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2018
2019         if (!wq->rescuer)
2020                 return;
2021
2022         /* mayday mayday mayday */
2023         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2024                 /*
2025                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2026                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2027                  * rescuer is done with it.
2028                  */
2029                 get_pwq(pwq);
2030                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2031                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2032         }
2033 }
2034
2035 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2036 {
2037         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2038         struct work_struct *work;
2039
2040         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2041         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2042
2043         if (need_to_create_worker(pool)) {
2044                 /*
2045                  * We've been trying to create a new worker but
2046                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2047                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2048                  * rescuers.
2049                  */
2050                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2051                         send_mayday(work);
2052         }
2053
2054         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2055         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2056
2057         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2058 }
2059
2060 /**
2061  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2062  * @pool: pool to create a new worker for
2063  *
2064  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2065  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2066  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2067  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2068  * possible allocation deadlock.
2069  *
2070  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2071  * may_start_working() %true.
2072  *
2073  * LOCKING:
2074  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2075  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2076  * manager.
2077  */
2078 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2079 __releases(&pool->lock)
2080 __acquires(&pool->lock)
2081 {
2082 restart:
2083         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2084
2085         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2086         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2087
2088         while (true) {
2089                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2090                         break;
2091
2092                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2093
2094                 if (!need_to_create_worker(pool))
2095                         break;
2096         }
2097
2098         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2099         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2100         /*
2101          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2102          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2103          * already become busy.
2104          */
2105         if (need_to_create_worker(pool))
2106                 goto restart;
2107 }
2108
2109 /**
2110  * manage_workers - manage worker pool
2111  * @worker: self
2112  *
2113  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2114  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2115  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2116  *
2117  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2118  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2119  * and may_start_working() is true.
2120  *
2121  * CONTEXT:
2122  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2123  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2124  *
2125  * Return:
2126  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2127  * start processing works, %true if management function was performed and
2128  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2129  * no longer be true.
2130  */
2131 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2132 {
2133         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2134
2135         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2136                 return false;
2137
2138         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2139         pool->manager = worker;
2140
2141         maybe_create_worker(pool);
2142
2143         pool->manager = NULL;
2144         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2145         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2146         return true;
2147 }
2148
2149 /**
2150  * process_one_work - process single work
2151  * @worker: self
2152  * @work: work to process
2153  *
2154  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2155  * process a single work including synchronization against and
2156  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2157  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2158  * call this function to process a work.
2159  *
2160  * CONTEXT:
2161  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2162  */
2163 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2164 __releases(&pool->lock)
2165 __acquires(&pool->lock)
2166 {
2167         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2168         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2169         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2170         int work_color;
2171         struct worker *collision;
2172 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2173         /*
2174          * It is permissible to free the struct work_struct from
2175          * inside the function that is called from it, this we need to
2176          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2177          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2178          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2179          */
2180         struct lockdep_map lockdep_map;
2181
2182         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2183 #endif
2184         /* ensure we're on the correct CPU */
2185         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2186                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2187
2188         /*
2189          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2190          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2191          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2192          * currently executing one.
2193          */
2194         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2195         if (unlikely(collision)) {
2196                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2197                 return;
2198         }
2199
2200         /* claim and dequeue */
2201         debug_work_deactivate(work);
2202         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2203         worker->current_work = work;
2204         worker->current_func = work->func;
2205         worker->current_pwq = pwq;
2206         work_color = get_work_color(work);
2207
2208         /*
2209          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2210          * overridden through set_worker_desc().
2211          */
2212         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2213
2214         list_del_init(&work->entry);
2215
2216         /*
2217          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2218          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2219          * of concurrency management and the next code block will chain
2220          * execution of the pending work items.
2221          */
2222         if (unlikely(cpu_intensive))
2223                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2224
2225         /*
2226          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2227          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2228          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2229          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2230          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2231          */
2232         if (need_more_worker(pool))
2233                 wake_up_worker(pool);
2234
2235         /*
2236          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2237          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2238          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2239          * disabled.
2240          */
2241         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2242
2243         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2244
2245         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2246         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2247         /*
2248          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2249          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2250          *
2251          * However, that would result in:
2252          *
2253          *   A(W1)
2254          *   WFC(C)
2255          *              A(W1)
2256          *              C(C)
2257          *
2258          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2259          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2260          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2261          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2262          * these locks.
2263          *
2264          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2265          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2266          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2267          */
2268         lockdep_invariant_state(true);
2269         trace_workqueue_execute_start(work);
2270         worker->current_func(work);
2271         /*
2272          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2273          * point will only record its address.
2274          */
2275         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2276         lock_map_release(&lockdep_map);
2277         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2278
2279         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2280                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2281                        "     last function: %ps\n",
2282                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2283                        worker->current_func);
2284                 debug_show_held_locks(current);
2285                 dump_stack();
2286         }
2287
2288         /*
2289          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2290          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2291          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2292          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2293          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2294          * the same condition doesn't freeze RCU.
2295          */
2296         cond_resched();
2297
2298         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2299
2300         /* clear cpu intensive status */
2301         if (unlikely(cpu_intensive))
2302                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2303
2304         /* tag the worker for identification in schedule() */
2305         worker->last_func = worker->current_func;
2306
2307         /* we're done with it, release */
2308         hash_del(&worker->hentry);
2309         worker->current_work = NULL;
2310         worker->current_func = NULL;
2311         worker->current_pwq = NULL;
2312         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_color);
2313 }
2314
2315 /**
2316  * process_scheduled_works - process scheduled works
2317  * @worker: self
2318  *
2319  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2320  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2321  * fetches a work from the top and executes it.
2322  *
2323  * CONTEXT:
2324  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2325  * multiple times.
2326  */
2327 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2328 {
2329         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2330                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2331                                                 struct work_struct, entry);
2332                 process_one_work(worker, work);
2333         }
2334 }
2335
2336 static void set_pf_worker(bool val)
2337 {
2338         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2339         if (val)
2340                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2341         else
2342                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2343         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2344 }
2345
2346 /**
2347  * worker_thread - the worker thread function
2348  * @__worker: self
2349  *
2350  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2351  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2352  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2353  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2354  * will be explained in rescuer_thread().
2355  *
2356  * Return: 0
2357  */
2358 static int worker_thread(void *__worker)
2359 {
2360         struct worker *worker = __worker;
2361         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2362
2363         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2364         set_pf_worker(true);
2365 woke_up:
2366         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2367
2368         /* am I supposed to die? */
2369         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2370                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2371                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2372                 set_pf_worker(false);
2373
2374                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2375                 ida_simple_remove(&pool->worker_ida, worker->id);
2376                 worker_detach_from_pool(worker);
2377                 kfree(worker);
2378                 return 0;
2379         }
2380
2381         worker_leave_idle(worker);
2382 recheck:
2383         /* no more worker necessary? */
2384         if (!need_more_worker(pool))
2385                 goto sleep;
2386
2387         /* do we need to manage? */
2388         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2389                 goto recheck;
2390
2391         /*
2392          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2393          * preparing to process a work or actually processing it.
2394          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2395          */
2396         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2397
2398         /*
2399          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2400          * worker or that someone else has already assumed the manager
2401          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2402          * management if applicable and concurrency management is restored
2403          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2404          */
2405         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2406
2407         do {
2408                 struct work_struct *work =
2409                         list_first_entry(&pool->worklist,
2410                                          struct work_struct, entry);
2411
2412                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2413
2414                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2415                         /* optimization path, not strictly necessary */
2416                         process_one_work(worker, work);
2417                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2418                                 process_scheduled_works(worker);
2419                 } else {
2420                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2421                         process_scheduled_works(worker);
2422                 }
2423         } while (keep_working(pool));
2424
2425         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2426 sleep:
2427         /*
2428          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2429          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2430          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2431          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2432          * event.
2433          */
2434         worker_enter_idle(worker);
2435         __set_current_state(TASK_IDLE);
2436         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2437         schedule();
2438         goto woke_up;
2439 }
2440
2441 /**
2442  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2443  * @__rescuer: self
2444  *
2445  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2446  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2447  *
2448  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2449  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2450  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2451  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2452  * the problem rescuer solves.
2453  *
2454  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2455  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2456  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2457  *
2458  * This should happen rarely.
2459  *
2460  * Return: 0
2461  */
2462 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2463 {
2464         struct worker *rescuer = __rescuer;
2465         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2466         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2467         bool should_stop;
2468
2469         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2470
2471         /*
2472          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2473          * doesn't participate in concurrency management.
2474          */
2475         set_pf_worker(true);
2476 repeat:
2477         set_current_state(TASK_IDLE);
2478
2479         /*
2480          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2481          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2482          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2483          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2484          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2485          * list is always empty on exit.
2486          */
2487         should_stop = kthread_should_stop();
2488
2489         /* see whether any pwq is asking for help */
2490         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2491
2492         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2493                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2494                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2495                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2496                 struct work_struct *work, *n;
2497                 bool first = true;
2498
2499                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2500                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2501
2502                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2503
2504                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2505
2506                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2507
2508                 /*
2509                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2510                  * process'em.
2511                  */
2512                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2513                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2514                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2515                                 if (first)
2516                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2517                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2518                         }
2519                         first = false;
2520                 }
2521
2522                 if (!list_empty(scheduled)) {
2523                         process_scheduled_works(rescuer);
2524
2525                         /*
2526                          * The above execution of rescued work items could
2527                          * have created more to rescue through
2528                          * pwq_activate_first_delayed() or chained
2529                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2530                          * that such back-to-back work items, which may be
2531                          * being used to relieve memory pressure, don't
2532                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2533                          */
2534                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2535                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2536                                 /*
2537                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2538                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2539                                  */
2540                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2541                                         get_pwq(pwq);
2542                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2543                                 }
2544                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2545                         }
2546                 }
2547
2548                 /*
2549                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2550                  * go away while we're still attached to it.
2551                  */
2552                 put_pwq(pwq);
2553
2554                 /*
2555                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2556                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2557                  * and stalling the execution.
2558                  */
2559                 if (need_more_worker(pool))
2560                         wake_up_worker(pool);
2561
2562                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2563
2564                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2565
2566                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2567         }
2568
2569         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2570
2571         if (should_stop) {
2572                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2573                 set_pf_worker(false);
2574                 return 0;
2575         }
2576
2577         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2578         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2579         schedule();
2580         goto repeat;
2581 }
2582
2583 /**
2584  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2585  * @target_wq: workqueue being flushed
2586  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2587  *
2588  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2589  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2590  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2591  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2592  * a deadlock.
2593  */
2594 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2595                                    struct work_struct *target_work)
2596 {
2597         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2598         struct worker *worker;
2599
2600         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2601                 return;
2602
2603         worker = current_wq_worker();
2604
2605         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2606                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2607                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2608         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2609                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2610                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2611                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2612                   target_wq->name, target_func);
2613 }
2614
2615 struct wq_barrier {
2616         struct work_struct      work;
2617         struct completion       done;
2618         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2619 };
2620
2621 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2622 {
2623         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2624         complete(&barr->done);
2625 }
2626
2627 /**
2628  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2629  * @pwq: pwq to insert barrier into
2630  * @barr: wq_barrier to insert
2631  * @target: target work to attach @barr to
2632  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2633  *
2634  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2635  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2636  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2637  * cpu.
2638  *
2639  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2640  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2641  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2642  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2643  * after a work with LINKED flag set.
2644  *
2645  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2646  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2647  *
2648  * CONTEXT:
2649  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2650  */
2651 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2652                               struct wq_barrier *barr,
2653                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2654 {
2655         struct list_head *head;
2656         unsigned int linked = 0;
2657
2658         /*
2659          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2660          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2661          * checks and call back into the fixup functions where we
2662          * might deadlock.
2663          */
2664         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2665         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2666
2667         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2668
2669         barr->task = current;
2670
2671         /*
2672          * If @target is currently being executed, schedule the
2673          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2674          */
2675         if (worker)
2676                 head = worker->scheduled.next;
2677         else {
2678                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2679
2680                 head = target->entry.next;
2681                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2682                 linked = *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2683                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2684         }
2685
2686         debug_work_activate(&barr->work);
2687         insert_work(pwq, &barr->work, head,
2688                     work_color_to_flags(WORK_NO_COLOR) | linked);
2689 }
2690
2691 /**
2692  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2693  * @wq: workqueue being flushed
2694  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2695  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2696  *
2697  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2698  *
2699  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2700  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2701  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2702  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2703  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2704  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2705  *
2706  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2707  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2708  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2709  * is returned.
2710  *
2711  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2712  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2713  * advanced to @work_color.
2714  *
2715  * CONTEXT:
2716  * mutex_lock(wq->mutex).
2717  *
2718  * Return:
2719  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2720  * otherwise.
2721  */
2722 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2723                                       int flush_color, int work_color)
2724 {
2725         bool wait = false;
2726         struct pool_workqueue *pwq;
2727
2728         if (flush_color >= 0) {
2729                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2730                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2731         }
2732
2733         for_each_pwq(pwq, wq) {
2734                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2735
2736                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2737
2738                 if (flush_color >= 0) {
2739                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2740
2741                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2742                                 pwq->flush_color = flush_color;
2743                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2744                                 wait = true;
2745                         }
2746                 }
2747
2748                 if (work_color >= 0) {
2749                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2750                         pwq->work_color = work_color;
2751                 }
2752
2753                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2754         }
2755
2756         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2757                 complete(&wq->first_flusher->done);
2758
2759         return wait;
2760 }
2761
2762 /**
2763  * flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2764  * @wq: workqueue to flush
2765  *
2766  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2767  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2768  */
2769 void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2770 {
2771         struct wq_flusher this_flusher = {
2772                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2773                 .flush_color = -1,
2774                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2775         };
2776         int next_color;
2777
2778         if (WARN_ON(!wq_online))
2779                 return;
2780
2781         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2782         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2783
2784         mutex_lock(&wq->mutex);
2785
2786         /*
2787          * Start-to-wait phase
2788          */
2789         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2790
2791         if (next_color != wq->flush_color) {
2792                 /*
2793                  * Color space is not full.  The current work_color
2794                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2795                  * by one.
2796                  */
2797                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2798                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2799                 wq->work_color = next_color;
2800
2801                 if (!wq->first_flusher) {
2802                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2803                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2804
2805                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2806
2807                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2808                                                        wq->work_color)) {
2809                                 /* nothing to flush, done */
2810                                 wq->flush_color = next_color;
2811                                 wq->first_flusher = NULL;
2812                                 goto out_unlock;
2813                         }
2814                 } else {
2815                         /* wait in queue */
2816                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2817                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2818                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2819                 }
2820         } else {
2821                 /*
2822                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2823                  * The next flush completion will assign us
2824                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2825                  */
2826                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2827         }
2828
2829         check_flush_dependency(wq, NULL);
2830
2831         mutex_unlock(&wq->mutex);
2832
2833         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2834
2835         /*
2836          * Wake-up-and-cascade phase
2837          *
2838          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2839          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2840          */
2841         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2842                 return;
2843
2844         mutex_lock(&wq->mutex);
2845
2846         /* we might have raced, check again with mutex held */
2847         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2848                 goto out_unlock;
2849
2850         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2851
2852         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
2853         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2854
2855         while (true) {
2856                 struct wq_flusher *next, *tmp;
2857
2858                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
2859                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
2860                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
2861                                 break;
2862                         list_del_init(&next->list);
2863                         complete(&next->done);
2864                 }
2865
2866                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
2867                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
2868
2869                 /* this flush_color is finished, advance by one */
2870                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
2871
2872                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
2873                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
2874                         /*
2875                          * Assign the same color to all overflowed
2876                          * flushers, advance work_color and append to
2877                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
2878                          * phase for these overflowed flushers.
2879                          */
2880                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
2881                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
2882
2883                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
2884
2885                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
2886                                               &wq->flusher_queue);
2887                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2888                 }
2889
2890                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
2891                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
2892                         break;
2893                 }
2894
2895                 /*
2896                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
2897                  * the new first flusher and arm pwqs.
2898                  */
2899                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
2900                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
2901
2902                 list_del_init(&next->list);
2903                 wq->first_flusher = next;
2904
2905                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
2906                         break;
2907
2908                 /*
2909                  * Meh... this color is already done, clear first
2910                  * flusher and repeat cascading.
2911                  */
2912                 wq->first_flusher = NULL;
2913         }
2914
2915 out_unlock:
2916         mutex_unlock(&wq->mutex);
2917 }
2918 EXPORT_SYMBOL(flush_workqueue);
2919
2920 /**
2921  * drain_workqueue - drain a workqueue
2922  * @wq: workqueue to drain
2923  *
2924  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
2925  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
2926  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
2927  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
2928  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
2929  * takes too long.
2930  */
2931 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2932 {
2933         unsigned int flush_cnt = 0;
2934         struct pool_workqueue *pwq;
2935
2936         /*
2937          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
2938          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
2939          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
2940          */
2941         mutex_lock(&wq->mutex);
2942         if (!wq->nr_drainers++)
2943                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
2944         mutex_unlock(&wq->mutex);
2945 reflush:
2946         flush_workqueue(wq);
2947
2948         mutex_lock(&wq->mutex);
2949
2950         for_each_pwq(pwq, wq) {
2951                 bool drained;
2952
2953                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
2954                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->delayed_works);
2955                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
2956
2957                 if (drained)
2958                         continue;
2959
2960                 if (++flush_cnt == 10 ||
2961                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
2962                         pr_warn("workqueue %s: drain_workqueue() isn't complete after %u tries\n",
2963                                 wq->name, flush_cnt);
2964
2965                 mutex_unlock(&wq->mutex);
2966                 goto reflush;
2967         }
2968
2969         if (!--wq->nr_drainers)
2970                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
2971         mutex_unlock(&wq->mutex);
2972 }
2973 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
2974
2975 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
2976                              bool from_cancel)
2977 {
2978         struct worker *worker = NULL;
2979         struct worker_pool *pool;
2980         struct pool_workqueue *pwq;
2981
2982         might_sleep();
2983
2984         rcu_read_lock();
2985         pool = get_work_pool(work);
2986         if (!pool) {
2987                 rcu_read_unlock();
2988                 return false;
2989         }
2990
2991         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2992         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
2993         pwq = get_work_pwq(work);
2994         if (pwq) {
2995                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
2996                         goto already_gone;
2997         } else {
2998                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
2999                 if (!worker)
3000                         goto already_gone;
3001                 pwq = worker->current_pwq;
3002         }
3003
3004         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3005
3006         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3007         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3008
3009         /*
3010          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3011          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3012          *
3013          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3014          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3015          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3016          * forward progress.
3017          */
3018         if (!from_cancel &&
3019             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3020                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3021                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3022         }
3023         rcu_read_unlock();
3024         return true;
3025 already_gone:
3026         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3027         rcu_read_unlock();
3028         return false;
3029 }
3030
3031 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3032 {
3033         struct wq_barrier barr;
3034
3035         if (WARN_ON(!wq_online))
3036                 return false;
3037
3038         if (WARN_ON(!work->func))
3039                 return false;
3040
3041         if (!from_cancel) {
3042                 lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3043                 lock_map_release(&work->lockdep_map);
3044         }
3045
3046         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3047                 wait_for_completion(&barr.done);
3048                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3049                 return true;
3050         } else {
3051                 return false;
3052         }
3053 }
3054
3055 /**
3056  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3057  * @work: the work to flush
3058  *
3059  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3060  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3061  *
3062  * Return:
3063  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3064  * %false if it was already idle.
3065  */
3066 bool flush_work(struct work_struct *work)
3067 {
3068         return __flush_work(work, false);
3069 }
3070 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3071
3072 struct cwt_wait {
3073         wait_queue_entry_t              wait;
3074         struct work_struct      *work;
3075 };
3076
3077 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3078 {
3079         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3080
3081         if (cwait->work != key)
3082                 return 0;
3083         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3084 }
3085
3086 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3087 {
3088         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3089         unsigned long flags;
3090         int ret;
3091
3092         do {
3093                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3094                 /*
3095                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3096                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3097                  * because we may get scheduled between @work's completion
3098                  * and the other canceling task resuming and clearing
3099                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3100                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3101                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3102                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3103                  * we're hogging the CPU.
3104                  *
3105                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3106                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3107                  * wake function which matches @work along with exclusive
3108                  * wait and wakeup.
3109                  */
3110                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3111                         struct cwt_wait cwait;
3112
3113                         init_wait(&cwait.wait);
3114                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3115                         cwait.work = work;
3116
3117                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3118                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3119                         if (work_is_canceling(work))
3120                                 schedule();
3121                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3122                 }
3123         } while (unlikely(ret < 0));
3124
3125         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3126         mark_work_canceling(work);
3127         local_irq_restore(flags);
3128
3129         /*
3130          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3131          * isn't executing.
3132          */
3133         if (wq_online)
3134                 __flush_work(work, true);
3135
3136         clear_work_data(work);
3137
3138         /*
3139          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3140          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3141          * visible there.
3142          */
3143         smp_mb();
3144         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3145                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3146
3147         return ret;
3148 }
3149
3150 /**
3151  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3152  * @work: the work to cancel
3153  *
3154  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3155  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3156  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3157  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3158  *
3159  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3160  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3161  *
3162  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3163  * queued can't be destroyed before this function returns.
3164  *
3165  * Return:
3166  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3167  */
3168 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3169 {
3170         return __cancel_work_timer(work, false);
3171 }
3172 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3173
3174 /**
3175  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3176  * @dwork: the delayed work to flush
3177  *
3178  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3179  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3180  * considers the last queueing instance of @dwork.
3181  *
3182  * Return:
3183  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3184  * %false if it was already idle.
3185  */
3186 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3187 {
3188         local_irq_disable();
3189         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3190                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3191         local_irq_enable();
3192         return flush_work(&dwork->work);
3193 }
3194 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3195
3196 /**
3197  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3198  * @rwork: the rcu work to flush
3199  *
3200  * Return:
3201  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3202  * %false if it was already idle.
3203  */
3204 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3205 {
3206         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3207                 rcu_barrier();
3208                 flush_work(&rwork->work);
3209                 return true;
3210         } else {
3211                 return flush_work(&rwork->work);
3212         }
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3215
3216 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3217 {
3218         unsigned long flags;
3219         int ret;
3220
3221         do {
3222                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3223         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3224
3225         if (unlikely(ret < 0))
3226                 return false;
3227
3228         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3229         local_irq_restore(flags);
3230         return ret;
3231 }
3232
3233 /**
3234  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3235  * @dwork: delayed_work to cancel
3236  *
3237  * Kill off a pending delayed_work.
3238  *
3239  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3240  * pending.
3241  *
3242  * Note:
3243  * The work callback function may still be running on return, unless
3244  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3245  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3246  *
3247  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3248  */
3249 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3250 {
3251         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3252 }
3253 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3254
3255 /**
3256  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3257  * @dwork: the delayed work cancel
3258  *
3259  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3260  *
3261  * Return:
3262  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3263  */
3264 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3265 {
3266         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3267 }
3268 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3269
3270 /**
3271  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3272  * @func: the function to call
3273  *
3274  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3275  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3276  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3277  *
3278  * Return:
3279  * 0 on success, -errno on failure.
3280  */
3281 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3282 {
3283         int cpu;
3284         struct work_struct __percpu *works;
3285
3286         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3287         if (!works)
3288                 return -ENOMEM;
3289
3290         get_online_cpus();
3291
3292         for_each_online_cpu(cpu) {
3293                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3294
3295                 INIT_WORK(work, func);
3296                 schedule_work_on(cpu, work);
3297         }
3298
3299         for_each_online_cpu(cpu)
3300                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3301
3302         put_online_cpus();
3303         free_percpu(works);
3304         return 0;
3305 }
3306
3307 /**
3308  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3309  * @fn:         the function to execute
3310  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3311  *              be available when the work executes)
3312  *
3313  * Executes the function immediately if process context is available,
3314  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3315  *
3316  * Return:      0 - function was executed
3317  *              1 - function was scheduled for execution
3318  */
3319 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3320 {
3321         if (!in_interrupt()) {
3322                 fn(&ew->work);
3323                 return 0;
3324         }
3325
3326         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3327         schedule_work(&ew->work);
3328
3329         return 1;
3330 }
3331 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3332
3333 /**
3334  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3335  * @attrs: workqueue_attrs to free
3336  *
3337  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3338  */
3339 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3340 {
3341         if (attrs) {
3342                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3343                 kfree(attrs);
3344         }
3345 }
3346
3347 /**
3348  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3349  *
3350  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3351  * return it.
3352  *
3353  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3354  */
3355 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3356 {
3357         struct workqueue_attrs *attrs;
3358
3359         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3360         if (!attrs)
3361                 goto fail;
3362         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3363                 goto fail;
3364
3365         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3366         return attrs;
3367 fail:
3368         free_workqueue_attrs(attrs);
3369         return NULL;
3370 }
3371
3372 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3373                                  const struct workqueue_attrs *from)
3374 {
3375         to->nice = from->nice;
3376         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3377         /*
3378          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3379          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3380          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3381          */
3382         to->no_numa = from->no_numa;
3383 }
3384
3385 /* hash value of the content of @attr */
3386 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3387 {
3388         u32 hash = 0;
3389
3390         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3391         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3392                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3393         return hash;
3394 }
3395
3396 /* content equality test */
3397 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3398                           const struct workqueue_attrs *b)
3399 {
3400         if (a->nice != b->nice)
3401                 return false;
3402         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3403                 return false;
3404         return true;
3405 }
3406
3407 /**
3408  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3409  * @pool: worker_pool to initialize
3410  *
3411  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3412  *
3413  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3414  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3415  * on @pool safely to release it.
3416  */
3417 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3418 {
3419         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3420         pool->id = -1;
3421         pool->cpu = -1;
3422         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3423         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3424         pool->watchdog_ts = jiffies;
3425         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3426         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3427         hash_init(pool->busy_hash);
3428
3429         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3430
3431         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3432
3433         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3434
3435         ida_init(&pool->worker_ida);
3436         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3437         pool->refcnt = 1;
3438
3439         /* shouldn't fail above this point */
3440         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3441         if (!pool->attrs)
3442                 return -ENOMEM;
3443         return 0;
3444 }
3445
3446 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3447 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3448 {
3449         char *lock_name;
3450
3451         lockdep_register_key(&wq->key);
3452         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3453         if (!lock_name)
3454                 lock_name = wq->name;
3455
3456         wq->lock_name = lock_name;
3457         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3458 }
3459
3460 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3461 {
3462         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3463 }
3464
3465 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3466 {
3467         if (wq->lock_name != wq->name)
3468                 kfree(wq->lock_name);
3469 }
3470 #else
3471 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3472 {
3473 }
3474
3475 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3476 {
3477 }
3478
3479 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3480 {
3481 }
3482 #endif
3483
3484 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3485 {
3486         struct workqueue_struct *wq =
3487                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3488
3489         wq_free_lockdep(wq);
3490
3491         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3492                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3493         else
3494                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3495
3496         kfree(wq);
3497 }
3498
3499 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3500 {
3501         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3502
3503         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3504         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3505         kfree(pool);
3506 }
3507
3508 /* This returns with the lock held on success (pool manager is inactive). */
3509 static bool wq_manager_inactive(struct worker_pool *pool)
3510 {
3511         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3512
3513         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE) {
3514                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3515                 return false;
3516         }
3517         return true;
3518 }
3519
3520 /**
3521  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3522  * @pool: worker_pool to put
3523  *
3524  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3525  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3526  * and this function should be able to release pools which went through,
3527  * successfully or not, init_worker_pool().
3528  *
3529  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3530  */
3531 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3532 {
3533         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3534         struct worker *worker;
3535
3536         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3537
3538         if (--pool->refcnt)
3539                 return;
3540
3541         /* sanity checks */
3542         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3543             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3544                 return;
3545
3546         /* release id and unhash */
3547         if (pool->id >= 0)
3548                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3549         hash_del(&pool->hash_node);
3550
3551         /*
3552          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3553          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3554          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3555          * Because of how wq_manager_inactive() works, we will hold the
3556          * spinlock after a successful wait.
3557          */
3558         rcuwait_wait_event(&manager_wait, wq_manager_inactive(pool),
3559                            TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3560         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3561
3562         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3563                 destroy_worker(worker);
3564         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3565         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3566
3567         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3568         if (!list_empty(&pool->workers))
3569                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3570         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3571
3572         if (pool->detach_completion)
3573                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3574
3575         /* shut down the timers */
3576         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3577         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3578
3579         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3580         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3581 }
3582
3583 /**
3584  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3585  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3586  *
3587  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3588  * reference count and return it.  If there already is a matching
3589  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3590  * create a new one.
3591  *
3592  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3593  *
3594  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3595  * On failure, %NULL.
3596  */
3597 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3598 {
3599         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3600         struct worker_pool *pool;
3601         int node;
3602         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3603
3604         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3605
3606         /* do we already have a matching pool? */
3607         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3608                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3609                         pool->refcnt++;
3610                         return pool;
3611                 }
3612         }
3613
3614         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3615         if (wq_numa_enabled) {
3616                 for_each_node(node) {
3617                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3618                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3619                                 target_node = node;
3620                                 break;
3621                         }
3622                 }
3623         }
3624
3625         /* nope, create a new one */
3626         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3627         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3628                 goto fail;
3629
3630         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3631         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3632         pool->node = target_node;
3633
3634         /*
3635          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3636          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3637          */
3638         pool->attrs->no_numa = false;
3639
3640         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3641                 goto fail;
3642
3643         /* create and start the initial worker */
3644         if (wq_online && !create_worker(pool))
3645                 goto fail;
3646
3647         /* install */
3648         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3649
3650         return pool;
3651 fail:
3652         if (pool)
3653                 put_unbound_pool(pool);
3654         return NULL;
3655 }
3656
3657 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3658 {
3659         kmem_cache_free(pwq_cache,
3660                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3661 }
3662
3663 /*
3664  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3665  * and needs to be destroyed.
3666  */
3667 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3668 {
3669         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3670                                                   unbound_release_work);
3671         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3672         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3673         bool is_last = false;
3674
3675         /*
3676          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3677          * @wq, and @wq is invalid to access.
3678          */
3679         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
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
3689         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3690         put_unbound_pool(pool);
3691         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3692
3693         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3694
3695         /*
3696          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3697          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3698          */
3699         if (is_last) {
3700                 wq_unregister_lockdep(wq);
3701                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3702         }
3703 }
3704
3705 /**
3706  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3707  * @pwq: target pool_workqueue
3708  *
3709  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3710  * workqueue's saved_max_active and activate delayed work items
3711  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3712  */
3713 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3714 {
3715         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3716         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3717         unsigned long flags;
3718
3719         /* for @wq->saved_max_active */
3720         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3721
3722         /* fast exit for non-freezable wqs */
3723         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3724                 return;
3725
3726         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3727         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3728
3729         /*
3730          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3731          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3732          * is updated and visible.
3733          */
3734         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3735                 bool kick = false;
3736
3737                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3738
3739                 while (!list_empty(&pwq->delayed_works) &&
3740                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3741                         pwq_activate_first_delayed(pwq);
3742                         kick = true;
3743                 }
3744
3745                 /*
3746                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3747                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3748                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3749                  * let's kick iff work items were activated.
3750                  */
3751                 if (kick)
3752                         wake_up_worker(pwq->pool);
3753         } else {
3754                 pwq->max_active = 0;
3755         }
3756
3757         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3758 }
3759
3760 /* initialize newly alloced @pwq which is associated with @wq and @pool */
3761 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3762                      struct worker_pool *pool)
3763 {
3764         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3765
3766         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3767
3768         pwq->pool = pool;
3769         pwq->wq = wq;
3770         pwq->flush_color = -1;
3771         pwq->refcnt = 1;
3772         INIT_LIST_HEAD(&pwq->delayed_works);
3773         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3774         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3775         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3776 }
3777
3778 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3779 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3780 {
3781         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3782
3783         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3784
3785         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3786         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3787                 return;
3788
3789         /* set the matching work_color */
3790         pwq->work_color = wq->work_color;
3791
3792         /* sync max_active to the current setting */
3793         pwq_adjust_max_active(pwq);
3794
3795         /* link in @pwq */
3796         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3797 }
3798
3799 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3800 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3801                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3802 {
3803         struct worker_pool *pool;
3804         struct pool_workqueue *pwq;
3805
3806         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3807
3808         pool = get_unbound_pool(attrs);
3809         if (!pool)
3810                 return NULL;
3811
3812         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3813         if (!pwq) {
3814                 put_unbound_pool(pool);
3815                 return NULL;
3816         }
3817
3818         init_pwq(pwq, wq, pool);
3819         return pwq;
3820 }
3821
3822 /**
3823  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3824  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3825  * @node: the target NUMA node
3826  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3827  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3828  *
3829  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3830  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3831  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3832  *
3833  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
3834  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
3835  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
3836  * @attrs->cpumask.
3837  *
3838  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
3839  * stable.
3840  *
3841  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
3842  * %false if equal.
3843  */
3844 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
3845                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
3846 {
3847         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
3848                 goto use_dfl;
3849
3850         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
3851         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
3852         if (cpu_going_down >= 0)
3853                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
3854
3855         if (cpumask_empty(cpumask))
3856                 goto use_dfl;
3857
3858         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
3859         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
3860
3861         if (cpumask_empty(cpumask)) {
3862                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
3863                                 "possible intersect\n");
3864                 return false;
3865         }
3866
3867         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
3868
3869 use_dfl:
3870         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
3871         return false;
3872 }
3873
3874 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
3875 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
3876                                                    int node,
3877                                                    struct pool_workqueue *pwq)
3878 {
3879         struct pool_workqueue *old_pwq;
3880
3881         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3882         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3883
3884         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
3885         link_pwq(pwq);
3886
3887         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
3888         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
3889         return old_pwq;
3890 }
3891
3892 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
3893 struct apply_wqattrs_ctx {
3894         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
3895         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
3896         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
3897         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
3898         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
3899 };
3900
3901 /* free the resources after success or abort */
3902 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3903 {
3904         if (ctx) {
3905                 int node;
3906
3907                 for_each_node(node)
3908                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
3909                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
3910
3911                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
3912
3913                 kfree(ctx);
3914         }
3915 }
3916
3917 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
3918 static struct apply_wqattrs_ctx *
3919 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
3920                       const struct workqueue_attrs *attrs)
3921 {
3922         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
3923         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
3924         int node;
3925
3926         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3927
3928         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
3929
3930         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3931         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
3932         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
3933                 goto out_free;
3934
3935         /*
3936          * Calculate the attrs of the default pwq.
3937          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
3938          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
3939          */
3940         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3941         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3942         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
3943                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, wq_unbound_cpumask);
3944
3945         /*
3946          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
3947          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
3948          * pools.
3949          */
3950         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
3951
3952         /*
3953          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
3954          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
3955          * it even if we don't use it immediately.
3956          */
3957         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
3958         if (!ctx->dfl_pwq)
3959                 goto out_free;
3960
3961         for_each_node(node) {
3962                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
3963                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
3964                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
3965                                 goto out_free;
3966                 } else {
3967                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
3968                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
3969                 }
3970         }
3971
3972         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
3973         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
3974         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3975         ctx->attrs = new_attrs;
3976
3977         ctx->wq = wq;
3978         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3979         return ctx;
3980
3981 out_free:
3982         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
3983         free_workqueue_attrs(new_attrs);
3984         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
3985         return NULL;
3986 }
3987
3988 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
3989 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
3990 {
3991         int node;
3992
3993         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
3994         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
3995
3996         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
3997
3998         /* save the previous pwq and install the new one */
3999         for_each_node(node)
4000                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4001                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4002
4003         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4004         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4005         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4006
4007         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4008 }
4009
4010 static void apply_wqattrs_lock(void)
4011 {
4012         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4013         get_online_cpus();
4014         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4015 }
4016
4017 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4018 {
4019         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4020         put_online_cpus();
4021 }
4022
4023 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4024                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4025 {
4026         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4027
4028         /* only unbound workqueues can change attributes */
4029         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4030                 return -EINVAL;
4031
4032         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4033         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4034                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4035                         return -EINVAL;
4036
4037                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4038         }
4039
4040         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs);
4041         if (!ctx)
4042                 return -ENOMEM;
4043
4044         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4045         apply_wqattrs_commit(ctx);
4046         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4047
4048         return 0;
4049 }
4050
4051 /**
4052  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4053  * @wq: the target workqueue
4054  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4055  *
4056  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4057  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4058  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4059  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4060  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4061  * back-to-back will stay on its current pwq.
4062  *
4063  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4064  *
4065  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. get_online_cpus().
4066  *
4067  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4068  */
4069 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4070                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4071 {
4072         int ret;
4073
4074         lockdep_assert_cpus_held();
4075
4076         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4077         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4078         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4079
4080         return ret;
4081 }
4082
4083 /**
4084  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4085  * @wq: the target workqueue
4086  * @cpu: the CPU coming up or going down
4087  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4088  *
4089  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4090  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4091  * @wq accordingly.
4092  *
4093  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4094  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4095  * correct.
4096  *
4097  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4098  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4099  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4100  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4101  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4102  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4103  * CPU_DOWN_PREPARE.
4104  */
4105 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4106                                    bool online)
4107 {
4108         int node = cpu_to_node(cpu);
4109         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4110         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4111         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4112         cpumask_t *cpumask;
4113
4114         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4115
4116         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4117             wq->unbound_attrs->no_numa)
4118                 return;
4119
4120         /*
4121          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4122          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4123          * CPU hotplug exclusion.
4124          */
4125         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4126         cpumask = target_attrs->cpumask;
4127
4128         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4129         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4130
4131         /*
4132          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4133          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4134          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4135          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4136          */
4137         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4138                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4139                         return;
4140         } else {
4141                 goto use_dfl_pwq;
4142         }
4143
4144         /* create a new pwq */
4145         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4146         if (!pwq) {
4147                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4148                         wq->name);
4149                 goto use_dfl_pwq;
4150         }
4151
4152         /* Install the new pwq. */
4153         mutex_lock(&wq->mutex);
4154         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4155         goto out_unlock;
4156
4157 use_dfl_pwq:
4158         mutex_lock(&wq->mutex);
4159         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4160         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4161         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4162         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4163 out_unlock:
4164         mutex_unlock(&wq->mutex);
4165         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4166 }
4167
4168 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4169 {
4170         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4171         int cpu, ret;
4172
4173         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4174                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4175                 if (!wq->cpu_pwqs)
4176                         return -ENOMEM;
4177
4178                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4179                         struct pool_workqueue *pwq =
4180                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4181                         struct worker_pool *cpu_pools =
4182                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4183
4184                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4185
4186                         mutex_lock(&wq->mutex);
4187                         link_pwq(pwq);
4188                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4189                 }
4190                 return 0;
4191         }
4192
4193         get_online_cpus();
4194         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4195                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4196                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4197                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4198                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4199                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4200         } else {
4201                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4202         }
4203         put_online_cpus();
4204
4205         return ret;
4206 }
4207
4208 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4209                                const char *name)
4210 {
4211         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4212
4213         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4214                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4215                         max_active, name, 1, lim);
4216
4217         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4218 }
4219
4220 /*
4221  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4222  * to guarantee forward progress.
4223  */
4224 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4225 {
4226         struct worker *rescuer;
4227         int ret;
4228
4229         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4230                 return 0;
4231
4232         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4233         if (!rescuer)
4234                 return -ENOMEM;
4235
4236         rescuer->rescue_wq = wq;
4237         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4238         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4239                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4240                 kfree(rescuer);
4241                 return ret;
4242         }
4243
4244         wq->rescuer = rescuer;
4245         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4246         wake_up_process(rescuer->task);
4247
4248         return 0;
4249 }
4250
4251 __printf(1, 4)
4252 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4253                                          unsigned int flags,
4254                                          int max_active, ...)
4255 {
4256         size_t tbl_size = 0;
4257         va_list args;
4258         struct workqueue_struct *wq;
4259         struct pool_workqueue *pwq;
4260
4261         /*
4262          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4263          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4264          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4265          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4266          * on NUMA.
4267          */
4268         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4269                 flags |= __WQ_ORDERED;
4270
4271         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4272         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4273                 flags |= WQ_UNBOUND;
4274
4275         /* allocate wq and format name */
4276         if (flags & WQ_UNBOUND)
4277                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4278
4279         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4280         if (!wq)
4281                 return NULL;
4282
4283         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4284                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4285                 if (!wq->unbound_attrs)
4286                         goto err_free_wq;
4287         }
4288
4289         va_start(args, max_active);
4290         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4291         va_end(args);
4292
4293         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4294         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4295
4296         /* init wq */
4297         wq->flags = flags;
4298         wq->saved_max_active = max_active;
4299         mutex_init(&wq->mutex);
4300         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4301         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4302         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4303         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4304         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4305
4306         wq_init_lockdep(wq);
4307         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4308
4309         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4310                 goto err_unreg_lockdep;
4311
4312         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4313                 goto err_destroy;
4314
4315         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4316                 goto err_destroy;
4317
4318         /*
4319          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4320          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4321          * list.
4322          */
4323         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4324
4325         mutex_lock(&wq->mutex);
4326         for_each_pwq(pwq, wq)
4327                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4328         mutex_unlock(&wq->mutex);
4329
4330         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4331
4332         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4333
4334         return wq;
4335
4336 err_unreg_lockdep:
4337         wq_unregister_lockdep(wq);
4338         wq_free_lockdep(wq);
4339 err_free_wq:
4340         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4341         kfree(wq);
4342         return NULL;
4343 err_destroy:
4344         destroy_workqueue(wq);
4345         return NULL;
4346 }
4347 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4348
4349 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4350 {
4351         int i;
4352
4353         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4354                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4355                         return true;
4356
4357         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4358                 return true;
4359         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4360                 return true;
4361
4362         return false;
4363 }
4364
4365 /**
4366  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4367  * @wq: target workqueue
4368  *
4369  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4370  */
4371 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4372 {
4373         struct pool_workqueue *pwq;
4374         int node;
4375
4376         /*
4377          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4378          * lead to sysfs name conflicts.
4379          */
4380         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4381
4382         /* drain it before proceeding with destruction */
4383         drain_workqueue(wq);
4384
4385         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4386         if (wq->rescuer) {
4387                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4388
4389                 /* this prevents new queueing */
4390                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4391                 wq->rescuer = NULL;
4392                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4393
4394                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4395                 kthread_stop(rescuer->task);
4396                 kfree(rescuer);
4397         }
4398
4399         /*
4400          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4401          * in-flight operations which may do put_pwq().
4402          */
4403         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4404         mutex_lock(&wq->mutex);
4405         for_each_pwq(pwq, wq) {
4406                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4407                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4408                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4409                                 __func__, wq->name);
4410                         show_pwq(pwq);
4411                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4412                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4413                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4414                         show_workqueue_state();
4415                         return;
4416                 }
4417                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4418         }
4419         mutex_unlock(&wq->mutex);
4420
4421         /*
4422          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4423          * flushing is complete in case freeze races us.
4424          */
4425         list_del_rcu(&wq->list);
4426         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4427
4428         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4429                 wq_unregister_lockdep(wq);
4430                 /*
4431                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4432                  * schedule RCU free.
4433                  */
4434                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4435         } else {
4436                 /*
4437                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4438                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4439                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4440                  */
4441                 for_each_node(node) {
4442                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4443                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4444                         put_pwq_unlocked(pwq);
4445                 }
4446
4447                 /*
4448                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4449                  * put.  Don't access it afterwards.
4450                  */
4451                 pwq = wq->dfl_pwq;
4452                 wq->dfl_pwq = NULL;
4453                 put_pwq_unlocked(pwq);
4454         }
4455 }
4456 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4457
4458 /**
4459  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4460  * @wq: target workqueue
4461  * @max_active: new max_active value.
4462  *
4463  * Set max_active of @wq to @max_active.
4464  *
4465  * CONTEXT:
4466  * Don't call from IRQ context.
4467  */
4468 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4469 {
4470         struct pool_workqueue *pwq;
4471
4472         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4473         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4474                 return;
4475
4476         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4477
4478         mutex_lock(&wq->mutex);
4479
4480         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4481         wq->saved_max_active = max_active;
4482
4483         for_each_pwq(pwq, wq)
4484                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4485
4486         mutex_unlock(&wq->mutex);
4487 }
4488 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4489
4490 /**
4491  * current_work - retrieve %current task's work struct
4492  *
4493  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4494  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4495  *
4496  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4497  */
4498 struct work_struct *current_work(void)
4499 {
4500         struct worker *worker = current_wq_worker();
4501
4502         return worker ? worker->current_work : NULL;
4503 }
4504 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4505
4506 /**
4507  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4508  *
4509  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4510  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4511  *
4512  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4513  */
4514 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4515 {
4516         struct worker *worker = current_wq_worker();
4517
4518         return worker && worker->rescue_wq;
4519 }
4520
4521 /**
4522  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4523  * @cpu: CPU in question
4524  * @wq: target workqueue
4525  *
4526  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4527  * no synchronization around this function and the test result is
4528  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4529  *
4530  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4531  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4532  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4533  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4534  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4535  *
4536  * Return:
4537  * %true if congested, %false otherwise.
4538  */
4539 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4540 {
4541         struct pool_workqueue *pwq;
4542         bool ret;
4543
4544         rcu_read_lock();
4545         preempt_disable();
4546
4547         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4548                 cpu = smp_processor_id();
4549
4550         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4551                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4552         else
4553                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4554
4555         ret = !list_empty(&pwq->delayed_works);
4556         preempt_enable();
4557         rcu_read_unlock();
4558
4559         return ret;
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4562
4563 /**
4564  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4565  * @work: the work to be tested
4566  *
4567  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4568  * synchronization around this function and the test result is
4569  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4570  *
4571  * Return:
4572  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4573  */
4574 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4575 {
4576         struct worker_pool *pool;
4577         unsigned long flags;
4578         unsigned int ret = 0;
4579
4580         if (work_pending(work))
4581                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4582
4583         rcu_read_lock();
4584         pool = get_work_pool(work);
4585         if (pool) {
4586                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4587                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4588                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4589                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4590         }
4591         rcu_read_unlock();
4592
4593         return ret;
4594 }
4595 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4596
4597 /**
4598  * set_worker_desc - set description for the current work item
4599  * @fmt: printf-style format string
4600  * @...: arguments for the format string
4601  *
4602  * This function can be called by a running work function to describe what
4603  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4604  * information will be printed out together to help debugging.  The
4605  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4606  */
4607 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4608 {
4609         struct worker *worker = current_wq_worker();
4610         va_list args;
4611
4612         if (worker) {
4613                 va_start(args, fmt);
4614                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4615                 va_end(args);
4616         }
4617 }
4618 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4619
4620 /**
4621  * print_worker_info - print out worker information and description
4622  * @log_lvl: the log level to use when printing
4623  * @task: target task
4624  *
4625  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4626  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4627  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4628  *
4629  * This function can be safely called on any task as long as the
4630  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4631  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4632  */
4633 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4634 {
4635         work_func_t *fn = NULL;
4636         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4637         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4638         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4639         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4640         struct worker *worker;
4641
4642         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4643                 return;
4644
4645         /*
4646          * This function is called without any synchronization and @task
4647          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4648          */
4649         worker = kthread_probe_data(task);
4650
4651         /*
4652          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4653          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4654          */
4655         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4656         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4657         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4658         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4659         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4660
4661         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4662                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4663                 if (strcmp(name, desc))
4664                         pr_cont(" (%s)", desc);
4665                 pr_cont("\n");
4666         }
4667 }
4668
4669 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4670 {
4671         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4672         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4673                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4674         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4675 }
4676
4677 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work)
4678 {
4679         if (work->func == wq_barrier_func) {
4680                 struct wq_barrier *barr;
4681
4682                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4683
4684                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4685                         task_pid_nr(barr->task));
4686         } else {
4687                 pr_cont("%s %ps", comma ? "," : "", work->func);
4688         }
4689 }
4690
4691 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4692 {
4693         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4694         struct work_struct *work;
4695         struct worker *worker;
4696         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4697         int bkt;
4698
4699         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4700         pr_cont_pool_info(pool);
4701
4702         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4703                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4704                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4705
4706         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4707                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4708                         has_in_flight = true;
4709                         break;
4710                 }
4711         }
4712         if (has_in_flight) {
4713                 bool comma = false;
4714
4715                 pr_info("    in-flight:");
4716                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4717                         if (worker->current_pwq != pwq)
4718                                 continue;
4719
4720                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4721                                 task_pid_nr(worker->task),
4722                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4723                                 worker->current_func);
4724                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4725                                 pr_cont_work(false, work);
4726                         comma = true;
4727                 }
4728                 pr_cont("\n");
4729         }
4730
4731         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4732                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4733                         has_pending = true;
4734                         break;
4735                 }
4736         }
4737         if (has_pending) {
4738                 bool comma = false;
4739
4740                 pr_info("    pending:");
4741                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4742                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4743                                 continue;
4744
4745                         pr_cont_work(comma, work);
4746                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4747                 }
4748                 pr_cont("\n");
4749         }
4750
4751         if (!list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4752                 bool comma = false;
4753
4754                 pr_info("    delayed:");
4755                 list_for_each_entry(work, &pwq->delayed_works, entry) {
4756                         pr_cont_work(comma, work);
4757                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4758                 }
4759                 pr_cont("\n");
4760         }
4761 }
4762
4763 /**
4764  * show_workqueue_state - dump workqueue state
4765  *
4766  * Called from a sysrq handler or try_to_freeze_tasks() and prints out
4767  * all busy workqueues and pools.
4768  */
4769 void show_workqueue_state(void)
4770 {
4771         struct workqueue_struct *wq;
4772         struct worker_pool *pool;
4773         unsigned long flags;
4774         int pi;
4775
4776         rcu_read_lock();
4777
4778         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
4779
4780         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
4781                 struct pool_workqueue *pwq;
4782                 bool idle = true;
4783
4784                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4785                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works)) {
4786                                 idle = false;
4787                                 break;
4788                         }
4789                 }
4790                 if (idle)
4791                         continue;
4792
4793                 pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4794
4795                 for_each_pwq(pwq, wq) {
4796                         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4797                         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->delayed_works))
4798                                 show_pwq(pwq);
4799                         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
4800                         /*
4801                          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4802                          * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4803                          * hard lockup.
4804                          */
4805                         touch_nmi_watchdog();
4806                 }
4807         }
4808
4809         for_each_pool(pool, pi) {
4810                 struct worker *worker;
4811                 bool first = true;
4812
4813                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4814                 if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
4815                         goto next_pool;
4816
4817                 pr_info("pool %d:", pool->id);
4818                 pr_cont_pool_info(pool);
4819                 pr_cont(" hung=%us workers=%d",
4820                         jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000,
4821                         pool->nr_workers);
4822                 if (pool->manager)
4823                         pr_cont(" manager: %d",
4824                                 task_pid_nr(pool->manager->task));
4825                 list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
4826                         pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
4827                                 task_pid_nr(worker->task));
4828                         first = false;
4829                 }
4830                 pr_cont("\n");
4831         next_pool:
4832                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4833                 /*
4834                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
4835                  * sysrq-t -> show_workqueue_state(). Avoid triggering
4836                  * hard lockup.
4837                  */
4838                 touch_nmi_watchdog();
4839         }
4840
4841         rcu_read_unlock();
4842 }
4843
4844 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
4845 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
4846 {
4847         int off;
4848
4849         /* always show the actual comm */
4850         off = strscpy(buf, task->comm, size);
4851         if (off < 0)
4852                 return;
4853
4854         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
4855         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4856
4857         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
4858                 struct worker *worker = kthread_data(task);
4859                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
4860
4861                 if (pool) {
4862                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4863                         /*
4864                          * ->desc tracks information (wq name or
4865                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
4866                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
4867                          */
4868                         if (worker->desc[0] != '\0') {
4869                                 if (worker->current_work)
4870                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
4871                                                   worker->desc);
4872                                 else
4873                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
4874                                                   worker->desc);
4875                         }
4876                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4877                 }
4878         }
4879
4880         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4881 }
4882
4883 #ifdef CONFIG_SMP
4884
4885 /*
4886  * CPU hotplug.
4887  *
4888  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
4889  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
4890  * pool which make migrating pending and scheduled works very
4891  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
4892  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
4893  * blocked draining impractical.
4894  *
4895  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
4896  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
4897  * cpu comes back online.
4898  */
4899
4900 static void unbind_workers(int cpu)
4901 {
4902         struct worker_pool *pool;
4903         struct worker *worker;
4904
4905         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
4906                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
4907                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4908
4909                 /*
4910                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
4911                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
4912                  * except for the ones which are still executing works from
4913                  * before the last CPU down must be on the cpu.  After
4914                  * this, they may become diasporas.
4915                  */
4916                 for_each_pool_worker(worker, pool)
4917                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
4918
4919                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
4920
4921                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4922                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
4923
4924                 /*
4925                  * Call schedule() so that we cross rq->lock and thus can
4926                  * guarantee sched callbacks see the %WORKER_UNBOUND flag.
4927                  * This is necessary as scheduler callbacks may be invoked
4928                  * from other cpus.
4929                  */
4930                 schedule();
4931
4932                 /*
4933                  * Sched callbacks are disabled now.  Zap nr_running.
4934                  * After this, nr_running stays zero and need_more_worker()
4935                  * and keep_working() are always true as long as the
4936                  * worklist is not empty.  This pool now behaves as an
4937                  * unbound (in terms of concurrency management) pool which
4938                  * are served by workers tied to the pool.
4939                  */
4940                 atomic_set(&pool->nr_running, 0);
4941
4942                 /*
4943                  * With concurrency management just turned off, a busy
4944                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
4945                  * unbound chain execution of currently pending work items.
4946                  */
4947                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4948                 wake_up_worker(pool);
4949                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
4950         }
4951 }
4952
4953 /**
4954  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
4955  * @pool: pool of interest
4956  *
4957  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
4958  */
4959 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
4960 {
4961         struct worker *worker;
4962
4963         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
4964
4965         /*
4966          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
4967          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
4968          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
4969          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
4970          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
4971          */
4972         for_each_pool_worker(worker, pool)
4973                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
4974                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
4975
4976         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
4977
4978         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
4979
4980         for_each_pool_worker(worker, pool) {
4981                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
4982
4983                 /*
4984                  * A bound idle worker should actually be on the runqueue
4985                  * of the associated CPU for local wake-ups targeting it to
4986                  * work.  Kick all idle workers so that they migrate to the
4987                  * associated CPU.  Doing this in the same loop as
4988                  * replacing UNBOUND with REBOUND is safe as no worker will
4989                  * be bound before @pool->lock is released.
4990                  */
4991                 if (worker_flags & WORKER_IDLE)
4992                         wake_up_process(worker->task);
4993
4994                 /*
4995                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
4996                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
4997                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
4998                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
4999                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5000                  * concurrency management.  Note that when or whether
5001                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5002                  *
5003                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5004                  * tested without holding any lock in
5005                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5006                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5007                  * management operations.
5008                  */
5009                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5010                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5011                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
5012                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
5013         }
5014
5015         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5016 }
5017
5018 /**
5019  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5020  * @pool: unbound pool of interest
5021  * @cpu: the CPU which is coming up
5022  *
5023  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5024  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5025  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5026  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5027  */
5028 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5029 {
5030         static cpumask_t cpumask;
5031         struct worker *worker;
5032
5033         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5034
5035         /* is @cpu allowed for @pool? */
5036         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5037                 return;
5038
5039         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5040
5041         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5042         for_each_pool_worker(worker, pool)
5043                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5044 }
5045
5046 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5047 {
5048         struct worker_pool *pool;
5049
5050         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5051                 if (pool->nr_workers)
5052                         continue;
5053                 if (!create_worker(pool))
5054                         return -ENOMEM;
5055         }
5056         return 0;
5057 }
5058
5059 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5060 {
5061         struct worker_pool *pool;
5062         struct workqueue_struct *wq;
5063         int pi;
5064
5065         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5066
5067         for_each_pool(pool, pi) {
5068                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5069
5070                 if (pool->cpu == cpu)
5071                         rebind_workers(pool);
5072                 else if (pool->cpu < 0)
5073                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5074
5075                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5076         }
5077
5078         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5079         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5080                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5081
5082         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5083         return 0;
5084 }
5085
5086 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5087 {
5088         struct workqueue_struct *wq;
5089
5090         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5091         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5092                 return -1;
5093
5094         unbind_workers(cpu);
5095
5096         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5097         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5098         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5099                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5100         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5101
5102         return 0;
5103 }
5104
5105 struct work_for_cpu {
5106         struct work_struct work;
5107         long (*fn)(void *);
5108         void *arg;
5109         long ret;
5110 };
5111
5112 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5113 {
5114         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5115
5116         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5117 }
5118
5119 /**
5120  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5121  * @cpu: the cpu to run on
5122  * @fn: the function to run
5123  * @arg: the function arg
5124  *
5125  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5126  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5127  *
5128  * Return: The value @fn returns.
5129  */
5130 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5131 {
5132         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5133
5134         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5135         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5136         flush_work(&wfc.work);
5137         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5138         return wfc.ret;
5139 }
5140 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5141
5142 /**
5143  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5144  * @cpu: the cpu to run on
5145  * @fn:  the function to run
5146  * @arg: the function argument
5147  *
5148  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5149  * any locks which would prevent @fn from completing.
5150  *
5151  * Return: The value @fn returns.
5152  */
5153 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5154 {
5155         long ret = -ENODEV;
5156
5157         get_online_cpus();
5158         if (cpu_online(cpu))
5159                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5160         put_online_cpus();
5161         return ret;
5162 }
5163 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5164 #endif /* CONFIG_SMP */
5165
5166 #ifdef CONFIG_FREEZER
5167
5168 /**
5169  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5170  *
5171  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5172  * workqueues will queue new works to their delayed_works list instead of
5173  * pool->worklist.
5174  *
5175  * CONTEXT:
5176  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5177  */
5178 void freeze_workqueues_begin(void)
5179 {
5180         struct workqueue_struct *wq;
5181         struct pool_workqueue *pwq;
5182
5183         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5184
5185         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5186         workqueue_freezing = true;
5187
5188         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5189                 mutex_lock(&wq->mutex);
5190                 for_each_pwq(pwq, wq)
5191                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5192                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5193         }
5194
5195         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5196 }
5197
5198 /**
5199  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5200  *
5201  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5202  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5203  *
5204  * CONTEXT:
5205  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5206  *
5207  * Return:
5208  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5209  * is complete.
5210  */
5211 bool freeze_workqueues_busy(void)
5212 {
5213         bool busy = false;
5214         struct workqueue_struct *wq;
5215         struct pool_workqueue *pwq;
5216
5217         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5218
5219         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5220
5221         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5222                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5223                         continue;
5224                 /*
5225                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5226                  * to peek without lock.
5227                  */
5228                 rcu_read_lock();
5229                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5230                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5231                         if (pwq->nr_active) {
5232                                 busy = true;
5233                                 rcu_read_unlock();
5234                                 goto out_unlock;
5235                         }
5236                 }
5237                 rcu_read_unlock();
5238         }
5239 out_unlock:
5240         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5241         return busy;
5242 }
5243
5244 /**
5245  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5246  *
5247  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5248  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5249  *
5250  * CONTEXT:
5251  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5252  */
5253 void thaw_workqueues(void)
5254 {
5255         struct workqueue_struct *wq;
5256         struct pool_workqueue *pwq;
5257
5258         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5259
5260         if (!workqueue_freezing)
5261                 goto out_unlock;
5262
5263         workqueue_freezing = false;
5264
5265         /* restore max_active and repopulate worklist */
5266         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5267                 mutex_lock(&wq->mutex);
5268                 for_each_pwq(pwq, wq)
5269                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5270                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5271         }
5272
5273 out_unlock:
5274         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5275 }
5276 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5277
5278 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(void)
5279 {
5280         LIST_HEAD(ctxs);
5281         int ret = 0;
5282         struct workqueue_struct *wq;
5283         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5284
5285         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5286
5287         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5288                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5289                         continue;
5290                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5291                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5292                         continue;
5293
5294                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs);
5295                 if (!ctx) {
5296                         ret = -ENOMEM;
5297                         break;
5298                 }
5299
5300                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5301         }
5302
5303         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5304                 if (!ret)
5305                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5306                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5307         }
5308
5309         return ret;
5310 }
5311
5312 /**
5313  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5314  *  @cpumask: the cpumask to set
5315  *
5316  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5317  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5318  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5319  *
5320  *  Retun:      0       - Success
5321  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5322  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5323  */
5324 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5325 {
5326         int ret = -EINVAL;
5327         cpumask_var_t saved_cpumask;
5328
5329         /*
5330          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5331          * If the user wishes to include them, we allow that.
5332          */
5333         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5334         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5335                 apply_wqattrs_lock();
5336                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
5337                         ret = 0;
5338                         goto out_unlock;
5339                 }
5340
5341                 if (!zalloc_cpumask_var(&saved_cpumask, GFP_KERNEL)) {
5342                         ret = -ENOMEM;
5343                         goto out_unlock;
5344                 }
5345
5346                 /* save the old wq_unbound_cpumask. */
5347                 cpumask_copy(saved_cpumask, wq_unbound_cpumask);
5348
5349                 /* update wq_unbound_cpumask at first and apply it to wqs. */
5350                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, cpumask);
5351                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask();
5352
5353                 /* restore the wq_unbound_cpumask when failed. */
5354                 if (ret < 0)
5355                         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, saved_cpumask);
5356
5357                 free_cpumask_var(saved_cpumask);
5358 out_unlock:
5359                 apply_wqattrs_unlock();
5360         }
5361
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         unsigned long now = jiffies;
5776         struct worker_pool *pool;
5777         int pi;
5778
5779         if (!thresh)
5780                 return;
5781
5782         rcu_read_lock();
5783
5784         for_each_pool(pool, pi) {
5785                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
5786
5787                 if (list_empty(&pool->worklist))
5788                         continue;
5789
5790                 /*
5791                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
5792                  * the watchdog like a stall.
5793                  */
5794                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
5795
5796                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
5797                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
5798                 touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
5799
5800                 if (time_after(pool_ts, touched))
5801                         ts = pool_ts;
5802                 else
5803                         ts = touched;
5804
5805                 if (pool->cpu >= 0) {
5806                         unsigned long cpu_touched =
5807                                 READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu,
5808                                                   pool->cpu));
5809                         if (time_after(cpu_touched, ts))
5810                                 ts = cpu_touched;
5811                 }
5812
5813                 /* did we stall? */
5814                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
5815                         lockup_detected = true;
5816                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
5817                         pr_cont_pool_info(pool);
5818                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
5819                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
5820                 }
5821         }
5822
5823         rcu_read_unlock();
5824
5825         if (lockup_detected)
5826                 show_workqueue_state();
5827
5828         wq_watchdog_reset_touched();
5829         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
5830 }
5831
5832 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
5833 {
5834         if (cpu >= 0)
5835                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
5836         else
5837                 wq_watchdog_touched = jiffies;
5838 }
5839
5840 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
5841 {
5842         wq_watchdog_thresh = 0;
5843         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
5844
5845         if (thresh) {
5846                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5847                 wq_watchdog_reset_touched();
5848                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
5849         }
5850 }
5851
5852 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
5853                                         const struct kernel_param *kp)
5854 {
5855         unsigned long thresh;
5856         int ret;
5857
5858         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
5859         if (ret)
5860                 return ret;
5861
5862         if (system_wq)
5863                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
5864         else
5865                 wq_watchdog_thresh = thresh;
5866
5867         return 0;
5868 }
5869
5870 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
5871         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
5872         .get    = param_get_ulong,
5873 };
5874
5875 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
5876                 0644);
5877
5878 static void wq_watchdog_init(void)
5879 {
5880         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
5881         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
5882 }
5883
5884 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5885
5886 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
5887
5888 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
5889
5890 static void __init wq_numa_init(void)
5891 {
5892         cpumask_var_t *tbl;
5893         int node, cpu;
5894
5895         if (num_possible_nodes() <= 1)
5896                 return;
5897
5898         if (wq_disable_numa) {
5899                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
5900                 return;
5901         }
5902
5903         for_each_possible_cpu(cpu) {
5904                 if (WARN_ON(cpu_to_node(cpu) == NUMA_NO_NODE)) {
5905                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
5906                         return;
5907                 }
5908         }
5909
5910         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
5911         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
5912
5913         /*
5914          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
5915          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
5916          * fully initialized by now.
5917          */
5918         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
5919         BUG_ON(!tbl);
5920
5921         for_each_node(node)
5922                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
5923                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
5924
5925         for_each_possible_cpu(cpu) {
5926                 node = cpu_to_node(cpu);
5927                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
5928         }
5929
5930         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
5931         wq_numa_enabled = true;
5932 }
5933
5934 /**
5935  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
5936  *
5937  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
5938  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
5939  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
5940  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
5941  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
5942  * created and scheduled right before early initcalls.
5943  */
5944 void __init workqueue_init_early(void)
5945 {
5946         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
5947         int hk_flags = HK_FLAG_DOMAIN | HK_FLAG_WQ;
5948         int i, cpu;
5949
5950         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
5951
5952         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
5953         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(hk_flags));
5954
5955         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
5956
5957         /* initialize CPU pools */
5958         for_each_possible_cpu(cpu) {
5959                 struct worker_pool *pool;
5960
5961                 i = 0;
5962                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5963                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
5964                         pool->cpu = cpu;
5965                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
5966                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
5967                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
5968
5969                         /* alloc pool ID */
5970                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5971                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
5972                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5973                 }
5974         }
5975
5976         /* create default unbound and ordered wq attrs */
5977         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
5978                 struct workqueue_attrs *attrs;
5979
5980                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5981                 attrs->nice = std_nice[i];
5982                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
5983
5984                 /*
5985                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
5986                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
5987                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
5988                  */
5989                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
5990                 attrs->nice = std_nice[i];
5991                 attrs->no_numa = true;
5992                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
5993         }
5994
5995         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
5996         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
5997         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
5998         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
5999                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
6000         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
6001                                               WQ_FREEZABLE, 0);
6002         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
6003                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
6004         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
6005                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
6006                                               0);
6007         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
6008                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
6009                !system_power_efficient_wq ||
6010                !system_freezable_power_efficient_wq);
6011 }
6012
6013 /**
6014  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6015  *
6016  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6017  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6018  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6019  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6020  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6021  */
6022 void __init workqueue_init(void)
6023 {
6024         struct workqueue_struct *wq;
6025         struct worker_pool *pool;
6026         int cpu, bkt;
6027
6028         /*
6029          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6030          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6031          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6032          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6033          * affinity, fix them up.
6034          *
6035          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6036          */
6037         wq_numa_init();
6038
6039         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6040
6041         for_each_possible_cpu(cpu) {
6042                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6043                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6044                 }
6045         }
6046
6047         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6048                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6049                 WARN(init_rescuer(wq),
6050                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6051                      wq->name);
6052         }
6053
6054         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6055
6056         /* create the initial workers */
6057         for_each_online_cpu(cpu) {
6058                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6059                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6060                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6061                 }
6062         }
6063
6064         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6065                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6066
6067         wq_online = true;
6068         wq_watchdog_init();
6069 }