Merge tag 'rust-6.5' of https://github.com/Rust-for-Linux/linux
[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/sched/debug.h>
53 #include <linux/nmi.h>
54 #include <linux/kvm_para.h>
55
56 #include "workqueue_internal.h"
57
58 enum {
59         /*
60          * worker_pool flags
61          *
62          * A bound pool is either associated or disassociated with its CPU.
63          * While associated (!DISASSOCIATED), all workers are bound to the
64          * CPU and none has %WORKER_UNBOUND set and concurrency management
65          * is in effect.
66          *
67          * While DISASSOCIATED, the cpu may be offline and all workers have
68          * %WORKER_UNBOUND set and concurrency management disabled, and may
69          * be executing on any CPU.  The pool behaves as an unbound one.
70          *
71          * Note that DISASSOCIATED should be flipped only while holding
72          * wq_pool_attach_mutex to avoid changing binding state while
73          * worker_attach_to_pool() is in progress.
74          */
75         POOL_MANAGER_ACTIVE     = 1 << 0,       /* being managed */
76         POOL_DISASSOCIATED      = 1 << 2,       /* cpu can't serve workers */
77
78         /* worker flags */
79         WORKER_DIE              = 1 << 1,       /* die die die */
80         WORKER_IDLE             = 1 << 2,       /* is idle */
81         WORKER_PREP             = 1 << 3,       /* preparing to run works */
82         WORKER_CPU_INTENSIVE    = 1 << 6,       /* cpu intensive */
83         WORKER_UNBOUND          = 1 << 7,       /* worker is unbound */
84         WORKER_REBOUND          = 1 << 8,       /* worker was rebound */
85
86         WORKER_NOT_RUNNING      = WORKER_PREP | WORKER_CPU_INTENSIVE |
87                                   WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND,
88
89         NR_STD_WORKER_POOLS     = 2,            /* # standard pools per cpu */
90
91         UNBOUND_POOL_HASH_ORDER = 6,            /* hashed by pool->attrs */
92         BUSY_WORKER_HASH_ORDER  = 6,            /* 64 pointers */
93
94         MAX_IDLE_WORKERS_RATIO  = 4,            /* 1/4 of busy can be idle */
95         IDLE_WORKER_TIMEOUT     = 300 * HZ,     /* keep idle ones for 5 mins */
96
97         MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT  = HZ / 100 >= 2 ? HZ / 100 : 2,
98                                                 /* call for help after 10ms
99                                                    (min two ticks) */
100         MAYDAY_INTERVAL         = HZ / 10,      /* and then every 100ms */
101         CREATE_COOLDOWN         = HZ,           /* time to breath after fail */
102
103         /*
104          * Rescue workers are used only on emergencies and shared by
105          * all cpus.  Give MIN_NICE.
106          */
107         RESCUER_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
108         HIGHPRI_NICE_LEVEL      = MIN_NICE,
109
110         WQ_NAME_LEN             = 24,
111 };
112
113 /*
114  * Structure fields follow one of the following exclusion rules.
115  *
116  * I: Modifiable by initialization/destruction paths and read-only for
117  *    everyone else.
118  *
119  * P: Preemption protected.  Disabling preemption is enough and should
120  *    only be modified and accessed from the local cpu.
121  *
122  * L: pool->lock protected.  Access with pool->lock held.
123  *
124  * X: During normal operation, modification requires pool->lock and should
125  *    be done only from local cpu.  Either disabling preemption on local
126  *    cpu or grabbing pool->lock is enough for read access.  If
127  *    POOL_DISASSOCIATED is set, it's identical to L.
128  *
129  * A: wq_pool_attach_mutex protected.
130  *
131  * PL: wq_pool_mutex protected.
132  *
133  * PR: wq_pool_mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
134  *
135  * PW: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either for reads.
136  *
137  * PWR: wq_pool_mutex and wq->mutex protected for writes.  Either or
138  *      RCU for reads.
139  *
140  * WQ: wq->mutex protected.
141  *
142  * WR: wq->mutex protected for writes.  RCU protected for reads.
143  *
144  * MD: wq_mayday_lock protected.
145  *
146  * WD: Used internally by the watchdog.
147  */
148
149 /* struct worker is defined in workqueue_internal.h */
150
151 struct worker_pool {
152         raw_spinlock_t          lock;           /* the pool lock */
153         int                     cpu;            /* I: the associated cpu */
154         int                     node;           /* I: the associated node ID */
155         int                     id;             /* I: pool ID */
156         unsigned int            flags;          /* X: flags */
157
158         unsigned long           watchdog_ts;    /* L: watchdog timestamp */
159         bool                    cpu_stall;      /* WD: stalled cpu bound pool */
160
161         /*
162          * The counter is incremented in a process context on the associated CPU
163          * w/ preemption disabled, and decremented or reset in the same context
164          * but w/ pool->lock held. The readers grab pool->lock and are
165          * guaranteed to see if the counter reached zero.
166          */
167         int                     nr_running;
168
169         struct list_head        worklist;       /* L: list of pending works */
170
171         int                     nr_workers;     /* L: total number of workers */
172         int                     nr_idle;        /* L: currently idle workers */
173
174         struct list_head        idle_list;      /* L: list of idle workers */
175         struct timer_list       idle_timer;     /* L: worker idle timeout */
176         struct work_struct      idle_cull_work; /* L: worker idle cleanup */
177
178         struct timer_list       mayday_timer;     /* L: SOS timer for workers */
179
180         /* a workers is either on busy_hash or idle_list, or the manager */
181         DECLARE_HASHTABLE(busy_hash, BUSY_WORKER_HASH_ORDER);
182                                                 /* L: hash of busy workers */
183
184         struct worker           *manager;       /* L: purely informational */
185         struct list_head        workers;        /* A: attached workers */
186         struct list_head        dying_workers;  /* A: workers about to die */
187         struct completion       *detach_completion; /* all workers detached */
188
189         struct ida              worker_ida;     /* worker IDs for task name */
190
191         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* I: worker attributes */
192         struct hlist_node       hash_node;      /* PL: unbound_pool_hash node */
193         int                     refcnt;         /* PL: refcnt for unbound pools */
194
195         /*
196          * Destruction of pool is RCU protected to allow dereferences
197          * from get_work_pool().
198          */
199         struct rcu_head         rcu;
200 };
201
202 /*
203  * The per-pool workqueue.  While queued, the lower WORK_STRUCT_FLAG_BITS
204  * of work_struct->data are used for flags and the remaining high bits
205  * point to the pwq; thus, pwqs need to be aligned at two's power of the
206  * number of flag bits.
207  */
208 struct pool_workqueue {
209         struct worker_pool      *pool;          /* I: the associated pool */
210         struct workqueue_struct *wq;            /* I: the owning workqueue */
211         int                     work_color;     /* L: current color */
212         int                     flush_color;    /* L: flushing color */
213         int                     refcnt;         /* L: reference count */
214         int                     nr_in_flight[WORK_NR_COLORS];
215                                                 /* L: nr of in_flight works */
216
217         /*
218          * nr_active management and WORK_STRUCT_INACTIVE:
219          *
220          * When pwq->nr_active >= max_active, new work item is queued to
221          * pwq->inactive_works instead of pool->worklist and marked with
222          * WORK_STRUCT_INACTIVE.
223          *
224          * All work items marked with WORK_STRUCT_INACTIVE do not participate
225          * in pwq->nr_active and all work items in pwq->inactive_works are
226          * marked with WORK_STRUCT_INACTIVE.  But not all WORK_STRUCT_INACTIVE
227          * work items are in pwq->inactive_works.  Some of them are ready to
228          * run in pool->worklist or worker->scheduled.  Those work itmes are
229          * only struct wq_barrier which is used for flush_work() and should
230          * not participate in pwq->nr_active.  For non-barrier work item, it
231          * is marked with WORK_STRUCT_INACTIVE iff it is in pwq->inactive_works.
232          */
233         int                     nr_active;      /* L: nr of active works */
234         int                     max_active;     /* L: max active works */
235         struct list_head        inactive_works; /* L: inactive works */
236         struct list_head        pwqs_node;      /* WR: node on wq->pwqs */
237         struct list_head        mayday_node;    /* MD: node on wq->maydays */
238
239         /*
240          * Release of unbound pwq is punted to system_wq.  See put_pwq()
241          * and pwq_unbound_release_workfn() for details.  pool_workqueue
242          * itself is also RCU protected so that the first pwq can be
243          * determined without grabbing wq->mutex.
244          */
245         struct work_struct      unbound_release_work;
246         struct rcu_head         rcu;
247 } __aligned(1 << WORK_STRUCT_FLAG_BITS);
248
249 /*
250  * Structure used to wait for workqueue flush.
251  */
252 struct wq_flusher {
253         struct list_head        list;           /* WQ: list of flushers */
254         int                     flush_color;    /* WQ: flush color waiting for */
255         struct completion       done;           /* flush completion */
256 };
257
258 struct wq_device;
259
260 /*
261  * The externally visible workqueue.  It relays the issued work items to
262  * the appropriate worker_pool through its pool_workqueues.
263  */
264 struct workqueue_struct {
265         struct list_head        pwqs;           /* WR: all pwqs of this wq */
266         struct list_head        list;           /* PR: list of all workqueues */
267
268         struct mutex            mutex;          /* protects this wq */
269         int                     work_color;     /* WQ: current work color */
270         int                     flush_color;    /* WQ: current flush color */
271         atomic_t                nr_pwqs_to_flush; /* flush in progress */
272         struct wq_flusher       *first_flusher; /* WQ: first flusher */
273         struct list_head        flusher_queue;  /* WQ: flush waiters */
274         struct list_head        flusher_overflow; /* WQ: flush overflow list */
275
276         struct list_head        maydays;        /* MD: pwqs requesting rescue */
277         struct worker           *rescuer;       /* MD: rescue worker */
278
279         int                     nr_drainers;    /* WQ: drain in progress */
280         int                     saved_max_active; /* WQ: saved pwq max_active */
281
282         struct workqueue_attrs  *unbound_attrs; /* PW: only for unbound wqs */
283         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;       /* PW: only for unbound wqs */
284
285 #ifdef CONFIG_SYSFS
286         struct wq_device        *wq_dev;        /* I: for sysfs interface */
287 #endif
288 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
289         char                    *lock_name;
290         struct lock_class_key   key;
291         struct lockdep_map      lockdep_map;
292 #endif
293         char                    name[WQ_NAME_LEN]; /* I: workqueue name */
294
295         /*
296          * Destruction of workqueue_struct is RCU protected to allow walking
297          * the workqueues list without grabbing wq_pool_mutex.
298          * This is used to dump all workqueues from sysrq.
299          */
300         struct rcu_head         rcu;
301
302         /* hot fields used during command issue, aligned to cacheline */
303         unsigned int            flags ____cacheline_aligned; /* WQ: WQ_* flags */
304         struct pool_workqueue __percpu *cpu_pwqs; /* I: per-cpu pwqs */
305         struct pool_workqueue __rcu *numa_pwq_tbl[]; /* PWR: unbound pwqs indexed by node */
306 };
307
308 static struct kmem_cache *pwq_cache;
309
310 static cpumask_var_t *wq_numa_possible_cpumask;
311                                         /* possible CPUs of each node */
312
313 static bool wq_disable_numa;
314 module_param_named(disable_numa, wq_disable_numa, bool, 0444);
315
316 /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
317 static bool wq_power_efficient = IS_ENABLED(CONFIG_WQ_POWER_EFFICIENT_DEFAULT);
318 module_param_named(power_efficient, wq_power_efficient, bool, 0444);
319
320 static bool wq_online;                  /* can kworkers be created yet? */
321
322 static bool wq_numa_enabled;            /* unbound NUMA affinity enabled */
323
324 /* buf for wq_update_unbound_numa_attrs(), protected by CPU hotplug exclusion */
325 static struct workqueue_attrs *wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
326
327 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_mutex);     /* protects pools and workqueues list */
328 static DEFINE_MUTEX(wq_pool_attach_mutex); /* protects worker attach/detach */
329 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(wq_mayday_lock);     /* protects wq->maydays list */
330 /* wait for manager to go away */
331 static struct rcuwait manager_wait = __RCUWAIT_INITIALIZER(manager_wait);
332
333 static LIST_HEAD(workqueues);           /* PR: list of all workqueues */
334 static bool workqueue_freezing;         /* PL: have wqs started freezing? */
335
336 /* PL&A: allowable cpus for unbound wqs and work items */
337 static cpumask_var_t wq_unbound_cpumask;
338
339 /* CPU where unbound work was last round robin scheduled from this CPU */
340 static DEFINE_PER_CPU(int, wq_rr_cpu_last);
341
342 /*
343  * Local execution of unbound work items is no longer guaranteed.  The
344  * following always forces round-robin CPU selection on unbound work items
345  * to uncover usages which depend on it.
346  */
347 #ifdef CONFIG_DEBUG_WQ_FORCE_RR_CPU
348 static bool wq_debug_force_rr_cpu = true;
349 #else
350 static bool wq_debug_force_rr_cpu = false;
351 #endif
352 module_param_named(debug_force_rr_cpu, wq_debug_force_rr_cpu, bool, 0644);
353
354 /* the per-cpu worker pools */
355 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct worker_pool [NR_STD_WORKER_POOLS], cpu_worker_pools);
356
357 static DEFINE_IDR(worker_pool_idr);     /* PR: idr of all pools */
358
359 /* PL: hash of all unbound pools keyed by pool->attrs */
360 static DEFINE_HASHTABLE(unbound_pool_hash, UNBOUND_POOL_HASH_ORDER);
361
362 /* I: attributes used when instantiating standard unbound pools on demand */
363 static struct workqueue_attrs *unbound_std_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
364
365 /* I: attributes used when instantiating ordered pools on demand */
366 static struct workqueue_attrs *ordered_wq_attrs[NR_STD_WORKER_POOLS];
367
368 struct workqueue_struct *system_wq __read_mostly;
369 EXPORT_SYMBOL(system_wq);
370 struct workqueue_struct *system_highpri_wq __read_mostly;
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_highpri_wq);
372 struct workqueue_struct *system_long_wq __read_mostly;
373 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_long_wq);
374 struct workqueue_struct *system_unbound_wq __read_mostly;
375 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_unbound_wq);
376 struct workqueue_struct *system_freezable_wq __read_mostly;
377 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_wq);
378 struct workqueue_struct *system_power_efficient_wq __read_mostly;
379 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_power_efficient_wq);
380 struct workqueue_struct *system_freezable_power_efficient_wq __read_mostly;
381 EXPORT_SYMBOL_GPL(system_freezable_power_efficient_wq);
382
383 static int worker_thread(void *__worker);
384 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq);
385 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq);
386 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool);
387
388 #define CREATE_TRACE_POINTS
389 #include <trace/events/workqueue.h>
390
391 #define assert_rcu_or_pool_mutex()                                      \
392         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
393                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
394                          "RCU or wq_pool_mutex should be held")
395
396 #define assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq)                        \
397         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held() &&                       \
398                          !lockdep_is_held(&wq->mutex) &&                \
399                          !lockdep_is_held(&wq_pool_mutex),              \
400                          "RCU, wq->mutex or wq_pool_mutex should be held")
401
402 #define for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu)                             \
403         for ((pool) = &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[0];               \
404              (pool) < &per_cpu(cpu_worker_pools, cpu)[NR_STD_WORKER_POOLS]; \
405              (pool)++)
406
407 /**
408  * for_each_pool - iterate through all worker_pools in the system
409  * @pool: iteration cursor
410  * @pi: integer used for iteration
411  *
412  * This must be called either with wq_pool_mutex held or RCU read
413  * locked.  If the pool needs to be used beyond the locking in effect, the
414  * caller is responsible for guaranteeing that the pool stays online.
415  *
416  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
417  * ignored.
418  */
419 #define for_each_pool(pool, pi)                                         \
420         idr_for_each_entry(&worker_pool_idr, pool, pi)                  \
421                 if (({ assert_rcu_or_pool_mutex(); false; })) { }       \
422                 else
423
424 /**
425  * for_each_pool_worker - iterate through all workers of a worker_pool
426  * @worker: iteration cursor
427  * @pool: worker_pool to iterate workers of
428  *
429  * This must be called with wq_pool_attach_mutex.
430  *
431  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
432  * ignored.
433  */
434 #define for_each_pool_worker(worker, pool)                              \
435         list_for_each_entry((worker), &(pool)->workers, node)           \
436                 if (({ lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex); false; })) { } \
437                 else
438
439 /**
440  * for_each_pwq - iterate through all pool_workqueues of the specified workqueue
441  * @pwq: iteration cursor
442  * @wq: the target workqueue
443  *
444  * This must be called either with wq->mutex held or RCU read locked.
445  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
446  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
447  *
448  * The if/else clause exists only for the lockdep assertion and can be
449  * ignored.
450  */
451 #define for_each_pwq(pwq, wq)                                           \
452         list_for_each_entry_rcu((pwq), &(wq)->pwqs, pwqs_node,          \
453                                  lockdep_is_held(&(wq->mutex)))
454
455 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_WORK
456
457 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr;
458
459 static void *work_debug_hint(void *addr)
460 {
461         return ((struct work_struct *) addr)->func;
462 }
463
464 static bool work_is_static_object(void *addr)
465 {
466         struct work_struct *work = addr;
467
468         return test_bit(WORK_STRUCT_STATIC_BIT, work_data_bits(work));
469 }
470
471 /*
472  * fixup_init is called when:
473  * - an active object is initialized
474  */
475 static bool work_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
476 {
477         struct work_struct *work = addr;
478
479         switch (state) {
480         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
481                 cancel_work_sync(work);
482                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
483                 return true;
484         default:
485                 return false;
486         }
487 }
488
489 /*
490  * fixup_free is called when:
491  * - an active object is freed
492  */
493 static bool work_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
494 {
495         struct work_struct *work = addr;
496
497         switch (state) {
498         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
499                 cancel_work_sync(work);
500                 debug_object_free(work, &work_debug_descr);
501                 return true;
502         default:
503                 return false;
504         }
505 }
506
507 static const struct debug_obj_descr work_debug_descr = {
508         .name           = "work_struct",
509         .debug_hint     = work_debug_hint,
510         .is_static_object = work_is_static_object,
511         .fixup_init     = work_fixup_init,
512         .fixup_free     = work_fixup_free,
513 };
514
515 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work)
516 {
517         debug_object_activate(work, &work_debug_descr);
518 }
519
520 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work)
521 {
522         debug_object_deactivate(work, &work_debug_descr);
523 }
524
525 void __init_work(struct work_struct *work, int onstack)
526 {
527         if (onstack)
528                 debug_object_init_on_stack(work, &work_debug_descr);
529         else
530                 debug_object_init(work, &work_debug_descr);
531 }
532 EXPORT_SYMBOL_GPL(__init_work);
533
534 void destroy_work_on_stack(struct work_struct *work)
535 {
536         debug_object_free(work, &work_debug_descr);
537 }
538 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_work_on_stack);
539
540 void destroy_delayed_work_on_stack(struct delayed_work *work)
541 {
542         destroy_timer_on_stack(&work->timer);
543         debug_object_free(&work->work, &work_debug_descr);
544 }
545 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_delayed_work_on_stack);
546
547 #else
548 static inline void debug_work_activate(struct work_struct *work) { }
549 static inline void debug_work_deactivate(struct work_struct *work) { }
550 #endif
551
552 /**
553  * worker_pool_assign_id - allocate ID and assign it to @pool
554  * @pool: the pool pointer of interest
555  *
556  * Returns 0 if ID in [0, WORK_OFFQ_POOL_NONE) is allocated and assigned
557  * successfully, -errno on failure.
558  */
559 static int worker_pool_assign_id(struct worker_pool *pool)
560 {
561         int ret;
562
563         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
564
565         ret = idr_alloc(&worker_pool_idr, pool, 0, WORK_OFFQ_POOL_NONE,
566                         GFP_KERNEL);
567         if (ret >= 0) {
568                 pool->id = ret;
569                 return 0;
570         }
571         return ret;
572 }
573
574 /**
575  * unbound_pwq_by_node - return the unbound pool_workqueue for the given node
576  * @wq: the target workqueue
577  * @node: the node ID
578  *
579  * This must be called with any of wq_pool_mutex, wq->mutex or RCU
580  * read locked.
581  * If the pwq needs to be used beyond the locking in effect, the caller is
582  * responsible for guaranteeing that the pwq stays online.
583  *
584  * Return: The unbound pool_workqueue for @node.
585  */
586 static struct pool_workqueue *unbound_pwq_by_node(struct workqueue_struct *wq,
587                                                   int node)
588 {
589         assert_rcu_or_wq_mutex_or_pool_mutex(wq);
590
591         /*
592          * XXX: @node can be NUMA_NO_NODE if CPU goes offline while a
593          * delayed item is pending.  The plan is to keep CPU -> NODE
594          * mapping valid and stable across CPU on/offlines.  Once that
595          * happens, this workaround can be removed.
596          */
597         if (unlikely(node == NUMA_NO_NODE))
598                 return wq->dfl_pwq;
599
600         return rcu_dereference_raw(wq->numa_pwq_tbl[node]);
601 }
602
603 static unsigned int work_color_to_flags(int color)
604 {
605         return color << WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT;
606 }
607
608 static int get_work_color(unsigned long work_data)
609 {
610         return (work_data >> WORK_STRUCT_COLOR_SHIFT) &
611                 ((1 << WORK_STRUCT_COLOR_BITS) - 1);
612 }
613
614 static int work_next_color(int color)
615 {
616         return (color + 1) % WORK_NR_COLORS;
617 }
618
619 /*
620  * While queued, %WORK_STRUCT_PWQ is set and non flag bits of a work's data
621  * contain the pointer to the queued pwq.  Once execution starts, the flag
622  * is cleared and the high bits contain OFFQ flags and pool ID.
623  *
624  * set_work_pwq(), set_work_pool_and_clear_pending(), mark_work_canceling()
625  * and clear_work_data() can be used to set the pwq, pool or clear
626  * work->data.  These functions should only be called while the work is
627  * owned - ie. while the PENDING bit is set.
628  *
629  * get_work_pool() and get_work_pwq() can be used to obtain the pool or pwq
630  * corresponding to a work.  Pool is available once the work has been
631  * queued anywhere after initialization until it is sync canceled.  pwq is
632  * available only while the work item is queued.
633  *
634  * %WORK_OFFQ_CANCELING is used to mark a work item which is being
635  * canceled.  While being canceled, a work item may have its PENDING set
636  * but stay off timer and worklist for arbitrarily long and nobody should
637  * try to steal the PENDING bit.
638  */
639 static inline void set_work_data(struct work_struct *work, unsigned long data,
640                                  unsigned long flags)
641 {
642         WARN_ON_ONCE(!work_pending(work));
643         atomic_long_set(&work->data, data | flags | work_static(work));
644 }
645
646 static void set_work_pwq(struct work_struct *work, struct pool_workqueue *pwq,
647                          unsigned long extra_flags)
648 {
649         set_work_data(work, (unsigned long)pwq,
650                       WORK_STRUCT_PENDING | WORK_STRUCT_PWQ | extra_flags);
651 }
652
653 static void set_work_pool_and_keep_pending(struct work_struct *work,
654                                            int pool_id)
655 {
656         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT,
657                       WORK_STRUCT_PENDING);
658 }
659
660 static void set_work_pool_and_clear_pending(struct work_struct *work,
661                                             int pool_id)
662 {
663         /*
664          * The following wmb is paired with the implied mb in
665          * test_and_set_bit(PENDING) and ensures all updates to @work made
666          * here are visible to and precede any updates by the next PENDING
667          * owner.
668          */
669         smp_wmb();
670         set_work_data(work, (unsigned long)pool_id << WORK_OFFQ_POOL_SHIFT, 0);
671         /*
672          * The following mb guarantees that previous clear of a PENDING bit
673          * will not be reordered with any speculative LOADS or STORES from
674          * work->current_func, which is executed afterwards.  This possible
675          * reordering can lead to a missed execution on attempt to queue
676          * the same @work.  E.g. consider this case:
677          *
678          *   CPU#0                         CPU#1
679          *   ----------------------------  --------------------------------
680          *
681          * 1  STORE event_indicated
682          * 2  queue_work_on() {
683          * 3    test_and_set_bit(PENDING)
684          * 4 }                             set_..._and_clear_pending() {
685          * 5                                 set_work_data() # clear bit
686          * 6                                 smp_mb()
687          * 7                               work->current_func() {
688          * 8                                  LOAD event_indicated
689          *                                 }
690          *
691          * Without an explicit full barrier speculative LOAD on line 8 can
692          * be executed before CPU#0 does STORE on line 1.  If that happens,
693          * CPU#0 observes the PENDING bit is still set and new execution of
694          * a @work is not queued in a hope, that CPU#1 will eventually
695          * finish the queued @work.  Meanwhile CPU#1 does not see
696          * event_indicated is set, because speculative LOAD was executed
697          * before actual STORE.
698          */
699         smp_mb();
700 }
701
702 static void clear_work_data(struct work_struct *work)
703 {
704         smp_wmb();      /* see set_work_pool_and_clear_pending() */
705         set_work_data(work, WORK_STRUCT_NO_POOL, 0);
706 }
707
708 static inline struct pool_workqueue *work_struct_pwq(unsigned long data)
709 {
710         return (struct pool_workqueue *)(data & WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK);
711 }
712
713 static struct pool_workqueue *get_work_pwq(struct work_struct *work)
714 {
715         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
716
717         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
718                 return work_struct_pwq(data);
719         else
720                 return NULL;
721 }
722
723 /**
724  * get_work_pool - return the worker_pool a given work was associated with
725  * @work: the work item of interest
726  *
727  * Pools are created and destroyed under wq_pool_mutex, and allows read
728  * access under RCU read lock.  As such, this function should be
729  * called under wq_pool_mutex or inside of a rcu_read_lock() region.
730  *
731  * All fields of the returned pool are accessible as long as the above
732  * mentioned locking is in effect.  If the returned pool needs to be used
733  * beyond the critical section, the caller is responsible for ensuring the
734  * returned pool is and stays online.
735  *
736  * Return: The worker_pool @work was last associated with.  %NULL if none.
737  */
738 static struct worker_pool *get_work_pool(struct work_struct *work)
739 {
740         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
741         int pool_id;
742
743         assert_rcu_or_pool_mutex();
744
745         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
746                 return work_struct_pwq(data)->pool;
747
748         pool_id = data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
749         if (pool_id == WORK_OFFQ_POOL_NONE)
750                 return NULL;
751
752         return idr_find(&worker_pool_idr, pool_id);
753 }
754
755 /**
756  * get_work_pool_id - return the worker pool ID a given work is associated with
757  * @work: the work item of interest
758  *
759  * Return: The worker_pool ID @work was last associated with.
760  * %WORK_OFFQ_POOL_NONE if none.
761  */
762 static int get_work_pool_id(struct work_struct *work)
763 {
764         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
765
766         if (data & WORK_STRUCT_PWQ)
767                 return work_struct_pwq(data)->pool->id;
768
769         return data >> WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
770 }
771
772 static void mark_work_canceling(struct work_struct *work)
773 {
774         unsigned long pool_id = get_work_pool_id(work);
775
776         pool_id <<= WORK_OFFQ_POOL_SHIFT;
777         set_work_data(work, pool_id | WORK_OFFQ_CANCELING, WORK_STRUCT_PENDING);
778 }
779
780 static bool work_is_canceling(struct work_struct *work)
781 {
782         unsigned long data = atomic_long_read(&work->data);
783
784         return !(data & WORK_STRUCT_PWQ) && (data & WORK_OFFQ_CANCELING);
785 }
786
787 /*
788  * Policy functions.  These define the policies on how the global worker
789  * pools are managed.  Unless noted otherwise, these functions assume that
790  * they're being called with pool->lock held.
791  */
792
793 static bool __need_more_worker(struct worker_pool *pool)
794 {
795         return !pool->nr_running;
796 }
797
798 /*
799  * Need to wake up a worker?  Called from anything but currently
800  * running workers.
801  *
802  * Note that, because unbound workers never contribute to nr_running, this
803  * function will always return %true for unbound pools as long as the
804  * worklist isn't empty.
805  */
806 static bool need_more_worker(struct worker_pool *pool)
807 {
808         return !list_empty(&pool->worklist) && __need_more_worker(pool);
809 }
810
811 /* Can I start working?  Called from busy but !running workers. */
812 static bool may_start_working(struct worker_pool *pool)
813 {
814         return pool->nr_idle;
815 }
816
817 /* Do I need to keep working?  Called from currently running workers. */
818 static bool keep_working(struct worker_pool *pool)
819 {
820         return !list_empty(&pool->worklist) && (pool->nr_running <= 1);
821 }
822
823 /* Do we need a new worker?  Called from manager. */
824 static bool need_to_create_worker(struct worker_pool *pool)
825 {
826         return need_more_worker(pool) && !may_start_working(pool);
827 }
828
829 /* Do we have too many workers and should some go away? */
830 static bool too_many_workers(struct worker_pool *pool)
831 {
832         bool managing = pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE;
833         int nr_idle = pool->nr_idle + managing; /* manager is considered idle */
834         int nr_busy = pool->nr_workers - nr_idle;
835
836         return nr_idle > 2 && (nr_idle - 2) * MAX_IDLE_WORKERS_RATIO >= nr_busy;
837 }
838
839 /*
840  * Wake up functions.
841  */
842
843 /* Return the first idle worker.  Called with pool->lock held. */
844 static struct worker *first_idle_worker(struct worker_pool *pool)
845 {
846         if (unlikely(list_empty(&pool->idle_list)))
847                 return NULL;
848
849         return list_first_entry(&pool->idle_list, struct worker, entry);
850 }
851
852 /**
853  * wake_up_worker - wake up an idle worker
854  * @pool: worker pool to wake worker from
855  *
856  * Wake up the first idle worker of @pool.
857  *
858  * CONTEXT:
859  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
860  */
861 static void wake_up_worker(struct worker_pool *pool)
862 {
863         struct worker *worker = first_idle_worker(pool);
864
865         if (likely(worker))
866                 wake_up_process(worker->task);
867 }
868
869 /**
870  * wq_worker_running - a worker is running again
871  * @task: task waking up
872  *
873  * This function is called when a worker returns from schedule()
874  */
875 void wq_worker_running(struct task_struct *task)
876 {
877         struct worker *worker = kthread_data(task);
878
879         if (!worker->sleeping)
880                 return;
881
882         /*
883          * If preempted by unbind_workers() between the WORKER_NOT_RUNNING check
884          * and the nr_running increment below, we may ruin the nr_running reset
885          * and leave with an unexpected pool->nr_running == 1 on the newly unbound
886          * pool. Protect against such race.
887          */
888         preempt_disable();
889         if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
890                 worker->pool->nr_running++;
891         preempt_enable();
892         worker->sleeping = 0;
893 }
894
895 /**
896  * wq_worker_sleeping - a worker is going to sleep
897  * @task: task going to sleep
898  *
899  * This function is called from schedule() when a busy worker is
900  * going to sleep.
901  */
902 void wq_worker_sleeping(struct task_struct *task)
903 {
904         struct worker *worker = kthread_data(task);
905         struct worker_pool *pool;
906
907         /*
908          * Rescuers, which may not have all the fields set up like normal
909          * workers, also reach here, let's not access anything before
910          * checking NOT_RUNNING.
911          */
912         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)
913                 return;
914
915         pool = worker->pool;
916
917         /* Return if preempted before wq_worker_running() was reached */
918         if (worker->sleeping)
919                 return;
920
921         worker->sleeping = 1;
922         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
923
924         /*
925          * Recheck in case unbind_workers() preempted us. We don't
926          * want to decrement nr_running after the worker is unbound
927          * and nr_running has been reset.
928          */
929         if (worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING) {
930                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
931                 return;
932         }
933
934         pool->nr_running--;
935         if (need_more_worker(pool))
936                 wake_up_worker(pool);
937         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
938 }
939
940 /**
941  * wq_worker_last_func - retrieve worker's last work function
942  * @task: Task to retrieve last work function of.
943  *
944  * Determine the last function a worker executed. This is called from
945  * the scheduler to get a worker's last known identity.
946  *
947  * CONTEXT:
948  * raw_spin_lock_irq(rq->lock)
949  *
950  * This function is called during schedule() when a kworker is going
951  * to sleep. It's used by psi to identify aggregation workers during
952  * dequeuing, to allow periodic aggregation to shut-off when that
953  * worker is the last task in the system or cgroup to go to sleep.
954  *
955  * As this function doesn't involve any workqueue-related locking, it
956  * only returns stable values when called from inside the scheduler's
957  * queuing and dequeuing paths, when @task, which must be a kworker,
958  * is guaranteed to not be processing any works.
959  *
960  * Return:
961  * The last work function %current executed as a worker, NULL if it
962  * hasn't executed any work yet.
963  */
964 work_func_t wq_worker_last_func(struct task_struct *task)
965 {
966         struct worker *worker = kthread_data(task);
967
968         return worker->last_func;
969 }
970
971 /**
972  * worker_set_flags - set worker flags and adjust nr_running accordingly
973  * @worker: self
974  * @flags: flags to set
975  *
976  * Set @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
977  *
978  * CONTEXT:
979  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
980  */
981 static inline void worker_set_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
982 {
983         struct worker_pool *pool = worker->pool;
984
985         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
986
987         /* If transitioning into NOT_RUNNING, adjust nr_running. */
988         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) &&
989             !(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING)) {
990                 pool->nr_running--;
991         }
992
993         worker->flags |= flags;
994 }
995
996 /**
997  * worker_clr_flags - clear worker flags and adjust nr_running accordingly
998  * @worker: self
999  * @flags: flags to clear
1000  *
1001  * Clear @flags in @worker->flags and adjust nr_running accordingly.
1002  *
1003  * CONTEXT:
1004  * raw_spin_lock_irq(pool->lock)
1005  */
1006 static inline void worker_clr_flags(struct worker *worker, unsigned int flags)
1007 {
1008         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1009         unsigned int oflags = worker->flags;
1010
1011         WARN_ON_ONCE(worker->task != current);
1012
1013         worker->flags &= ~flags;
1014
1015         /*
1016          * If transitioning out of NOT_RUNNING, increment nr_running.  Note
1017          * that the nested NOT_RUNNING is not a noop.  NOT_RUNNING is mask
1018          * of multiple flags, not a single flag.
1019          */
1020         if ((flags & WORKER_NOT_RUNNING) && (oflags & WORKER_NOT_RUNNING))
1021                 if (!(worker->flags & WORKER_NOT_RUNNING))
1022                         pool->nr_running++;
1023 }
1024
1025 /**
1026  * find_worker_executing_work - find worker which is executing a work
1027  * @pool: pool of interest
1028  * @work: work to find worker for
1029  *
1030  * Find a worker which is executing @work on @pool by searching
1031  * @pool->busy_hash which is keyed by the address of @work.  For a worker
1032  * to match, its current execution should match the address of @work and
1033  * its work function.  This is to avoid unwanted dependency between
1034  * unrelated work executions through a work item being recycled while still
1035  * being executed.
1036  *
1037  * This is a bit tricky.  A work item may be freed once its execution
1038  * starts and nothing prevents the freed area from being recycled for
1039  * another work item.  If the same work item address ends up being reused
1040  * before the original execution finishes, workqueue will identify the
1041  * recycled work item as currently executing and make it wait until the
1042  * current execution finishes, introducing an unwanted dependency.
1043  *
1044  * This function checks the work item address and work function to avoid
1045  * false positives.  Note that this isn't complete as one may construct a
1046  * work function which can introduce dependency onto itself through a
1047  * recycled work item.  Well, if somebody wants to shoot oneself in the
1048  * foot that badly, there's only so much we can do, and if such deadlock
1049  * actually occurs, it should be easy to locate the culprit work function.
1050  *
1051  * CONTEXT:
1052  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1053  *
1054  * Return:
1055  * Pointer to worker which is executing @work if found, %NULL
1056  * otherwise.
1057  */
1058 static struct worker *find_worker_executing_work(struct worker_pool *pool,
1059                                                  struct work_struct *work)
1060 {
1061         struct worker *worker;
1062
1063         hash_for_each_possible(pool->busy_hash, worker, hentry,
1064                                (unsigned long)work)
1065                 if (worker->current_work == work &&
1066                     worker->current_func == work->func)
1067                         return worker;
1068
1069         return NULL;
1070 }
1071
1072 /**
1073  * move_linked_works - move linked works to a list
1074  * @work: start of series of works to be scheduled
1075  * @head: target list to append @work to
1076  * @nextp: out parameter for nested worklist walking
1077  *
1078  * Schedule linked works starting from @work to @head.  Work series to
1079  * be scheduled starts at @work and includes any consecutive work with
1080  * WORK_STRUCT_LINKED set in its predecessor.
1081  *
1082  * If @nextp is not NULL, it's updated to point to the next work of
1083  * the last scheduled work.  This allows move_linked_works() to be
1084  * nested inside outer list_for_each_entry_safe().
1085  *
1086  * CONTEXT:
1087  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1088  */
1089 static void move_linked_works(struct work_struct *work, struct list_head *head,
1090                               struct work_struct **nextp)
1091 {
1092         struct work_struct *n;
1093
1094         /*
1095          * Linked worklist will always end before the end of the list,
1096          * use NULL for list head.
1097          */
1098         list_for_each_entry_safe_from(work, n, NULL, entry) {
1099                 list_move_tail(&work->entry, head);
1100                 if (!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))
1101                         break;
1102         }
1103
1104         /*
1105          * If we're already inside safe list traversal and have moved
1106          * multiple works to the scheduled queue, the next position
1107          * needs to be updated.
1108          */
1109         if (nextp)
1110                 *nextp = n;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * get_pwq - get an extra reference on the specified pool_workqueue
1115  * @pwq: pool_workqueue to get
1116  *
1117  * Obtain an extra reference on @pwq.  The caller should guarantee that
1118  * @pwq has positive refcnt and be holding the matching pool->lock.
1119  */
1120 static void get_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1121 {
1122         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1123         WARN_ON_ONCE(pwq->refcnt <= 0);
1124         pwq->refcnt++;
1125 }
1126
1127 /**
1128  * put_pwq - put a pool_workqueue reference
1129  * @pwq: pool_workqueue to put
1130  *
1131  * Drop a reference of @pwq.  If its refcnt reaches zero, schedule its
1132  * destruction.  The caller should be holding the matching pool->lock.
1133  */
1134 static void put_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
1135 {
1136         lockdep_assert_held(&pwq->pool->lock);
1137         if (likely(--pwq->refcnt))
1138                 return;
1139         if (WARN_ON_ONCE(!(pwq->wq->flags & WQ_UNBOUND)))
1140                 return;
1141         /*
1142          * @pwq can't be released under pool->lock, bounce to
1143          * pwq_unbound_release_workfn().  This never recurses on the same
1144          * pool->lock as this path is taken only for unbound workqueues and
1145          * the release work item is scheduled on a per-cpu workqueue.  To
1146          * avoid lockdep warning, unbound pool->locks are given lockdep
1147          * subclass of 1 in get_unbound_pool().
1148          */
1149         schedule_work(&pwq->unbound_release_work);
1150 }
1151
1152 /**
1153  * put_pwq_unlocked - put_pwq() with surrounding pool lock/unlock
1154  * @pwq: pool_workqueue to put (can be %NULL)
1155  *
1156  * put_pwq() with locking.  This function also allows %NULL @pwq.
1157  */
1158 static void put_pwq_unlocked(struct pool_workqueue *pwq)
1159 {
1160         if (pwq) {
1161                 /*
1162                  * As both pwqs and pools are RCU protected, the
1163                  * following lock operations are safe.
1164                  */
1165                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
1166                 put_pwq(pwq);
1167                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
1168         }
1169 }
1170
1171 static void pwq_activate_inactive_work(struct work_struct *work)
1172 {
1173         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
1174
1175         trace_workqueue_activate_work(work);
1176         if (list_empty(&pwq->pool->worklist))
1177                 pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1178         move_linked_works(work, &pwq->pool->worklist, NULL);
1179         __clear_bit(WORK_STRUCT_INACTIVE_BIT, work_data_bits(work));
1180         pwq->nr_active++;
1181 }
1182
1183 static void pwq_activate_first_inactive(struct pool_workqueue *pwq)
1184 {
1185         struct work_struct *work = list_first_entry(&pwq->inactive_works,
1186                                                     struct work_struct, entry);
1187
1188         pwq_activate_inactive_work(work);
1189 }
1190
1191 /**
1192  * pwq_dec_nr_in_flight - decrement pwq's nr_in_flight
1193  * @pwq: pwq of interest
1194  * @work_data: work_data of work which left the queue
1195  *
1196  * A work either has completed or is removed from pending queue,
1197  * decrement nr_in_flight of its pwq and handle workqueue flushing.
1198  *
1199  * CONTEXT:
1200  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1201  */
1202 static void pwq_dec_nr_in_flight(struct pool_workqueue *pwq, unsigned long work_data)
1203 {
1204         int color = get_work_color(work_data);
1205
1206         if (!(work_data & WORK_STRUCT_INACTIVE)) {
1207                 pwq->nr_active--;
1208                 if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
1209                         /* one down, submit an inactive one */
1210                         if (pwq->nr_active < pwq->max_active)
1211                                 pwq_activate_first_inactive(pwq);
1212                 }
1213         }
1214
1215         pwq->nr_in_flight[color]--;
1216
1217         /* is flush in progress and are we at the flushing tip? */
1218         if (likely(pwq->flush_color != color))
1219                 goto out_put;
1220
1221         /* are there still in-flight works? */
1222         if (pwq->nr_in_flight[color])
1223                 goto out_put;
1224
1225         /* this pwq is done, clear flush_color */
1226         pwq->flush_color = -1;
1227
1228         /*
1229          * If this was the last pwq, wake up the first flusher.  It
1230          * will handle the rest.
1231          */
1232         if (atomic_dec_and_test(&pwq->wq->nr_pwqs_to_flush))
1233                 complete(&pwq->wq->first_flusher->done);
1234 out_put:
1235         put_pwq(pwq);
1236 }
1237
1238 /**
1239  * try_to_grab_pending - steal work item from worklist and disable irq
1240  * @work: work item to steal
1241  * @is_dwork: @work is a delayed_work
1242  * @flags: place to store irq state
1243  *
1244  * Try to grab PENDING bit of @work.  This function can handle @work in any
1245  * stable state - idle, on timer or on worklist.
1246  *
1247  * Return:
1248  *
1249  *  ========    ================================================================
1250  *  1           if @work was pending and we successfully stole PENDING
1251  *  0           if @work was idle and we claimed PENDING
1252  *  -EAGAIN     if PENDING couldn't be grabbed at the moment, safe to busy-retry
1253  *  -ENOENT     if someone else is canceling @work, this state may persist
1254  *              for arbitrarily long
1255  *  ========    ================================================================
1256  *
1257  * Note:
1258  * On >= 0 return, the caller owns @work's PENDING bit.  To avoid getting
1259  * interrupted while holding PENDING and @work off queue, irq must be
1260  * disabled on entry.  This, combined with delayed_work->timer being
1261  * irqsafe, ensures that we return -EAGAIN for finite short period of time.
1262  *
1263  * On successful return, >= 0, irq is disabled and the caller is
1264  * responsible for releasing it using local_irq_restore(*@flags).
1265  *
1266  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1267  */
1268 static int try_to_grab_pending(struct work_struct *work, bool is_dwork,
1269                                unsigned long *flags)
1270 {
1271         struct worker_pool *pool;
1272         struct pool_workqueue *pwq;
1273
1274         local_irq_save(*flags);
1275
1276         /* try to steal the timer if it exists */
1277         if (is_dwork) {
1278                 struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1279
1280                 /*
1281                  * dwork->timer is irqsafe.  If del_timer() fails, it's
1282                  * guaranteed that the timer is not queued anywhere and not
1283                  * running on the local CPU.
1284                  */
1285                 if (likely(del_timer(&dwork->timer)))
1286                         return 1;
1287         }
1288
1289         /* try to claim PENDING the normal way */
1290         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work)))
1291                 return 0;
1292
1293         rcu_read_lock();
1294         /*
1295          * The queueing is in progress, or it is already queued. Try to
1296          * steal it from ->worklist without clearing WORK_STRUCT_PENDING.
1297          */
1298         pool = get_work_pool(work);
1299         if (!pool)
1300                 goto fail;
1301
1302         raw_spin_lock(&pool->lock);
1303         /*
1304          * work->data is guaranteed to point to pwq only while the work
1305          * item is queued on pwq->wq, and both updating work->data to point
1306          * to pwq on queueing and to pool on dequeueing are done under
1307          * pwq->pool->lock.  This in turn guarantees that, if work->data
1308          * points to pwq which is associated with a locked pool, the work
1309          * item is currently queued on that pool.
1310          */
1311         pwq = get_work_pwq(work);
1312         if (pwq && pwq->pool == pool) {
1313                 debug_work_deactivate(work);
1314
1315                 /*
1316                  * A cancelable inactive work item must be in the
1317                  * pwq->inactive_works since a queued barrier can't be
1318                  * canceled (see the comments in insert_wq_barrier()).
1319                  *
1320                  * An inactive work item cannot be grabbed directly because
1321                  * it might have linked barrier work items which, if left
1322                  * on the inactive_works list, will confuse pwq->nr_active
1323                  * management later on and cause stall.  Make sure the work
1324                  * item is activated before grabbing.
1325                  */
1326                 if (*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_INACTIVE)
1327                         pwq_activate_inactive_work(work);
1328
1329                 list_del_init(&work->entry);
1330                 pwq_dec_nr_in_flight(pwq, *work_data_bits(work));
1331
1332                 /* work->data points to pwq iff queued, point to pool */
1333                 set_work_pool_and_keep_pending(work, pool->id);
1334
1335                 raw_spin_unlock(&pool->lock);
1336                 rcu_read_unlock();
1337                 return 1;
1338         }
1339         raw_spin_unlock(&pool->lock);
1340 fail:
1341         rcu_read_unlock();
1342         local_irq_restore(*flags);
1343         if (work_is_canceling(work))
1344                 return -ENOENT;
1345         cpu_relax();
1346         return -EAGAIN;
1347 }
1348
1349 /**
1350  * insert_work - insert a work into a pool
1351  * @pwq: pwq @work belongs to
1352  * @work: work to insert
1353  * @head: insertion point
1354  * @extra_flags: extra WORK_STRUCT_* flags to set
1355  *
1356  * Insert @work which belongs to @pwq after @head.  @extra_flags is or'd to
1357  * work_struct flags.
1358  *
1359  * CONTEXT:
1360  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1361  */
1362 static void insert_work(struct pool_workqueue *pwq, struct work_struct *work,
1363                         struct list_head *head, unsigned int extra_flags)
1364 {
1365         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
1366
1367         /* record the work call stack in order to print it in KASAN reports */
1368         kasan_record_aux_stack_noalloc(work);
1369
1370         /* we own @work, set data and link */
1371         set_work_pwq(work, pwq, extra_flags);
1372         list_add_tail(&work->entry, head);
1373         get_pwq(pwq);
1374
1375         if (__need_more_worker(pool))
1376                 wake_up_worker(pool);
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Test whether @work is being queued from another work executing on the
1381  * same workqueue.
1382  */
1383 static bool is_chained_work(struct workqueue_struct *wq)
1384 {
1385         struct worker *worker;
1386
1387         worker = current_wq_worker();
1388         /*
1389          * Return %true iff I'm a worker executing a work item on @wq.  If
1390          * I'm @worker, it's safe to dereference it without locking.
1391          */
1392         return worker && worker->current_pwq->wq == wq;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * When queueing an unbound work item to a wq, prefer local CPU if allowed
1397  * by wq_unbound_cpumask.  Otherwise, round robin among the allowed ones to
1398  * avoid perturbing sensitive tasks.
1399  */
1400 static int wq_select_unbound_cpu(int cpu)
1401 {
1402         int new_cpu;
1403
1404         if (likely(!wq_debug_force_rr_cpu)) {
1405                 if (cpumask_test_cpu(cpu, wq_unbound_cpumask))
1406                         return cpu;
1407         } else {
1408                 pr_warn_once("workqueue: round-robin CPU selection forced, expect performance impact\n");
1409         }
1410
1411         if (cpumask_empty(wq_unbound_cpumask))
1412                 return cpu;
1413
1414         new_cpu = __this_cpu_read(wq_rr_cpu_last);
1415         new_cpu = cpumask_next_and(new_cpu, wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1416         if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids)) {
1417                 new_cpu = cpumask_first_and(wq_unbound_cpumask, cpu_online_mask);
1418                 if (unlikely(new_cpu >= nr_cpu_ids))
1419                         return cpu;
1420         }
1421         __this_cpu_write(wq_rr_cpu_last, new_cpu);
1422
1423         return new_cpu;
1424 }
1425
1426 static void __queue_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1427                          struct work_struct *work)
1428 {
1429         struct pool_workqueue *pwq;
1430         struct worker_pool *last_pool;
1431         struct list_head *worklist;
1432         unsigned int work_flags;
1433         unsigned int req_cpu = cpu;
1434
1435         /*
1436          * While a work item is PENDING && off queue, a task trying to
1437          * steal the PENDING will busy-loop waiting for it to either get
1438          * queued or lose PENDING.  Grabbing PENDING and queueing should
1439          * happen with IRQ disabled.
1440          */
1441         lockdep_assert_irqs_disabled();
1442
1443
1444         /*
1445          * For a draining wq, only works from the same workqueue are
1446          * allowed. The __WQ_DESTROYING helps to spot the issue that
1447          * queues a new work item to a wq after destroy_workqueue(wq).
1448          */
1449         if (unlikely(wq->flags & (__WQ_DESTROYING | __WQ_DRAINING) &&
1450                      WARN_ON_ONCE(!is_chained_work(wq))))
1451                 return;
1452         rcu_read_lock();
1453 retry:
1454         /* pwq which will be used unless @work is executing elsewhere */
1455         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1456                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1457                         cpu = wq_select_unbound_cpu(raw_smp_processor_id());
1458                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
1459         } else {
1460                 if (req_cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
1461                         cpu = raw_smp_processor_id();
1462                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
1463         }
1464
1465         /*
1466          * If @work was previously on a different pool, it might still be
1467          * running there, in which case the work needs to be queued on that
1468          * pool to guarantee non-reentrancy.
1469          */
1470         last_pool = get_work_pool(work);
1471         if (last_pool && last_pool != pwq->pool) {
1472                 struct worker *worker;
1473
1474                 raw_spin_lock(&last_pool->lock);
1475
1476                 worker = find_worker_executing_work(last_pool, work);
1477
1478                 if (worker && worker->current_pwq->wq == wq) {
1479                         pwq = worker->current_pwq;
1480                 } else {
1481                         /* meh... not running there, queue here */
1482                         raw_spin_unlock(&last_pool->lock);
1483                         raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1484                 }
1485         } else {
1486                 raw_spin_lock(&pwq->pool->lock);
1487         }
1488
1489         /*
1490          * pwq is determined and locked.  For unbound pools, we could have
1491          * raced with pwq release and it could already be dead.  If its
1492          * refcnt is zero, repeat pwq selection.  Note that pwqs never die
1493          * without another pwq replacing it in the numa_pwq_tbl or while
1494          * work items are executing on it, so the retrying is guaranteed to
1495          * make forward-progress.
1496          */
1497         if (unlikely(!pwq->refcnt)) {
1498                 if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
1499                         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1500                         cpu_relax();
1501                         goto retry;
1502                 }
1503                 /* oops */
1504                 WARN_ONCE(true, "workqueue: per-cpu pwq for %s on cpu%d has 0 refcnt",
1505                           wq->name, cpu);
1506         }
1507
1508         /* pwq determined, queue */
1509         trace_workqueue_queue_work(req_cpu, pwq, work);
1510
1511         if (WARN_ON(!list_empty(&work->entry)))
1512                 goto out;
1513
1514         pwq->nr_in_flight[pwq->work_color]++;
1515         work_flags = work_color_to_flags(pwq->work_color);
1516
1517         if (likely(pwq->nr_active < pwq->max_active)) {
1518                 trace_workqueue_activate_work(work);
1519                 pwq->nr_active++;
1520                 worklist = &pwq->pool->worklist;
1521                 if (list_empty(worklist))
1522                         pwq->pool->watchdog_ts = jiffies;
1523         } else {
1524                 work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
1525                 worklist = &pwq->inactive_works;
1526         }
1527
1528         debug_work_activate(work);
1529         insert_work(pwq, work, worklist, work_flags);
1530
1531 out:
1532         raw_spin_unlock(&pwq->pool->lock);
1533         rcu_read_unlock();
1534 }
1535
1536 /**
1537  * queue_work_on - queue work on specific cpu
1538  * @cpu: CPU number to execute work on
1539  * @wq: workqueue to use
1540  * @work: work to queue
1541  *
1542  * We queue the work to a specific CPU, the caller must ensure it
1543  * can't go away.  Callers that fail to ensure that the specified
1544  * CPU cannot go away will execute on a randomly chosen CPU.
1545  *
1546  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1547  */
1548 bool queue_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1549                    struct work_struct *work)
1550 {
1551         bool ret = false;
1552         unsigned long flags;
1553
1554         local_irq_save(flags);
1555
1556         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1557                 __queue_work(cpu, wq, work);
1558                 ret = true;
1559         }
1560
1561         local_irq_restore(flags);
1562         return ret;
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL(queue_work_on);
1565
1566 /**
1567  * workqueue_select_cpu_near - Select a CPU based on NUMA node
1568  * @node: NUMA node ID that we want to select a CPU from
1569  *
1570  * This function will attempt to find a "random" cpu available on a given
1571  * node. If there are no CPUs available on the given node it will return
1572  * WORK_CPU_UNBOUND indicating that we should just schedule to any
1573  * available CPU if we need to schedule this work.
1574  */
1575 static int workqueue_select_cpu_near(int node)
1576 {
1577         int cpu;
1578
1579         /* No point in doing this if NUMA isn't enabled for workqueues */
1580         if (!wq_numa_enabled)
1581                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1582
1583         /* Delay binding to CPU if node is not valid or online */
1584         if (node < 0 || node >= MAX_NUMNODES || !node_online(node))
1585                 return WORK_CPU_UNBOUND;
1586
1587         /* Use local node/cpu if we are already there */
1588         cpu = raw_smp_processor_id();
1589         if (node == cpu_to_node(cpu))
1590                 return cpu;
1591
1592         /* Use "random" otherwise know as "first" online CPU of node */
1593         cpu = cpumask_any_and(cpumask_of_node(node), cpu_online_mask);
1594
1595         /* If CPU is valid return that, otherwise just defer */
1596         return cpu < nr_cpu_ids ? cpu : WORK_CPU_UNBOUND;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * queue_work_node - queue work on a "random" cpu for a given NUMA node
1601  * @node: NUMA node that we are targeting the work for
1602  * @wq: workqueue to use
1603  * @work: work to queue
1604  *
1605  * We queue the work to a "random" CPU within a given NUMA node. The basic
1606  * idea here is to provide a way to somehow associate work with a given
1607  * NUMA node.
1608  *
1609  * This function will only make a best effort attempt at getting this onto
1610  * the right NUMA node. If no node is requested or the requested node is
1611  * offline then we just fall back to standard queue_work behavior.
1612  *
1613  * Currently the "random" CPU ends up being the first available CPU in the
1614  * intersection of cpu_online_mask and the cpumask of the node, unless we
1615  * are running on the node. In that case we just use the current CPU.
1616  *
1617  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.
1618  */
1619 bool queue_work_node(int node, struct workqueue_struct *wq,
1620                      struct work_struct *work)
1621 {
1622         unsigned long flags;
1623         bool ret = false;
1624
1625         /*
1626          * This current implementation is specific to unbound workqueues.
1627          * Specifically we only return the first available CPU for a given
1628          * node instead of cycling through individual CPUs within the node.
1629          *
1630          * If this is used with a per-cpu workqueue then the logic in
1631          * workqueue_select_cpu_near would need to be updated to allow for
1632          * some round robin type logic.
1633          */
1634         WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
1635
1636         local_irq_save(flags);
1637
1638         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1639                 int cpu = workqueue_select_cpu_near(node);
1640
1641                 __queue_work(cpu, wq, work);
1642                 ret = true;
1643         }
1644
1645         local_irq_restore(flags);
1646         return ret;
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work_node);
1649
1650 void delayed_work_timer_fn(struct timer_list *t)
1651 {
1652         struct delayed_work *dwork = from_timer(dwork, t, timer);
1653
1654         /* should have been called from irqsafe timer with irq already off */
1655         __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
1656 }
1657 EXPORT_SYMBOL(delayed_work_timer_fn);
1658
1659 static void __queue_delayed_work(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1660                                 struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1661 {
1662         struct timer_list *timer = &dwork->timer;
1663         struct work_struct *work = &dwork->work;
1664
1665         WARN_ON_ONCE(!wq);
1666         WARN_ON_ONCE(timer->function != delayed_work_timer_fn);
1667         WARN_ON_ONCE(timer_pending(timer));
1668         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&work->entry));
1669
1670         /*
1671          * If @delay is 0, queue @dwork->work immediately.  This is for
1672          * both optimization and correctness.  The earliest @timer can
1673          * expire is on the closest next tick and delayed_work users depend
1674          * on that there's no such delay when @delay is 0.
1675          */
1676         if (!delay) {
1677                 __queue_work(cpu, wq, &dwork->work);
1678                 return;
1679         }
1680
1681         dwork->wq = wq;
1682         dwork->cpu = cpu;
1683         timer->expires = jiffies + delay;
1684
1685         if (unlikely(cpu != WORK_CPU_UNBOUND))
1686                 add_timer_on(timer, cpu);
1687         else
1688                 add_timer(timer);
1689 }
1690
1691 /**
1692  * queue_delayed_work_on - queue work on specific CPU after delay
1693  * @cpu: CPU number to execute work on
1694  * @wq: workqueue to use
1695  * @dwork: work to queue
1696  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1697  *
1698  * Return: %false if @work was already on a queue, %true otherwise.  If
1699  * @delay is zero and @dwork is idle, it will be scheduled for immediate
1700  * execution.
1701  */
1702 bool queue_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1703                            struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1704 {
1705         struct work_struct *work = &dwork->work;
1706         bool ret = false;
1707         unsigned long flags;
1708
1709         /* read the comment in __queue_work() */
1710         local_irq_save(flags);
1711
1712         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1713                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1714                 ret = true;
1715         }
1716
1717         local_irq_restore(flags);
1718         return ret;
1719 }
1720 EXPORT_SYMBOL(queue_delayed_work_on);
1721
1722 /**
1723  * mod_delayed_work_on - modify delay of or queue a delayed work on specific CPU
1724  * @cpu: CPU number to execute work on
1725  * @wq: workqueue to use
1726  * @dwork: work to queue
1727  * @delay: number of jiffies to wait before queueing
1728  *
1729  * If @dwork is idle, equivalent to queue_delayed_work_on(); otherwise,
1730  * modify @dwork's timer so that it expires after @delay.  If @delay is
1731  * zero, @work is guaranteed to be scheduled immediately regardless of its
1732  * current state.
1733  *
1734  * Return: %false if @dwork was idle and queued, %true if @dwork was
1735  * pending and its timer was modified.
1736  *
1737  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
1738  * See try_to_grab_pending() for details.
1739  */
1740 bool mod_delayed_work_on(int cpu, struct workqueue_struct *wq,
1741                          struct delayed_work *dwork, unsigned long delay)
1742 {
1743         unsigned long flags;
1744         int ret;
1745
1746         do {
1747                 ret = try_to_grab_pending(&dwork->work, true, &flags);
1748         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
1749
1750         if (likely(ret >= 0)) {
1751                 __queue_delayed_work(cpu, wq, dwork, delay);
1752                 local_irq_restore(flags);
1753         }
1754
1755         /* -ENOENT from try_to_grab_pending() becomes %true */
1756         return ret;
1757 }
1758 EXPORT_SYMBOL_GPL(mod_delayed_work_on);
1759
1760 static void rcu_work_rcufn(struct rcu_head *rcu)
1761 {
1762         struct rcu_work *rwork = container_of(rcu, struct rcu_work, rcu);
1763
1764         /* read the comment in __queue_work() */
1765         local_irq_disable();
1766         __queue_work(WORK_CPU_UNBOUND, rwork->wq, &rwork->work);
1767         local_irq_enable();
1768 }
1769
1770 /**
1771  * queue_rcu_work - queue work after a RCU grace period
1772  * @wq: workqueue to use
1773  * @rwork: work to queue
1774  *
1775  * Return: %false if @rwork was already pending, %true otherwise.  Note
1776  * that a full RCU grace period is guaranteed only after a %true return.
1777  * While @rwork is guaranteed to be executed after a %false return, the
1778  * execution may happen before a full RCU grace period has passed.
1779  */
1780 bool queue_rcu_work(struct workqueue_struct *wq, struct rcu_work *rwork)
1781 {
1782         struct work_struct *work = &rwork->work;
1783
1784         if (!test_and_set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(work))) {
1785                 rwork->wq = wq;
1786                 call_rcu_hurry(&rwork->rcu, rcu_work_rcufn);
1787                 return true;
1788         }
1789
1790         return false;
1791 }
1792 EXPORT_SYMBOL(queue_rcu_work);
1793
1794 /**
1795  * worker_enter_idle - enter idle state
1796  * @worker: worker which is entering idle state
1797  *
1798  * @worker is entering idle state.  Update stats and idle timer if
1799  * necessary.
1800  *
1801  * LOCKING:
1802  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1803  */
1804 static void worker_enter_idle(struct worker *worker)
1805 {
1806         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1807
1808         if (WARN_ON_ONCE(worker->flags & WORKER_IDLE) ||
1809             WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry) &&
1810                          (worker->hentry.next || worker->hentry.pprev)))
1811                 return;
1812
1813         /* can't use worker_set_flags(), also called from create_worker() */
1814         worker->flags |= WORKER_IDLE;
1815         pool->nr_idle++;
1816         worker->last_active = jiffies;
1817
1818         /* idle_list is LIFO */
1819         list_add(&worker->entry, &pool->idle_list);
1820
1821         if (too_many_workers(pool) && !timer_pending(&pool->idle_timer))
1822                 mod_timer(&pool->idle_timer, jiffies + IDLE_WORKER_TIMEOUT);
1823
1824         /* Sanity check nr_running. */
1825         WARN_ON_ONCE(pool->nr_workers == pool->nr_idle && pool->nr_running);
1826 }
1827
1828 /**
1829  * worker_leave_idle - leave idle state
1830  * @worker: worker which is leaving idle state
1831  *
1832  * @worker is leaving idle state.  Update stats.
1833  *
1834  * LOCKING:
1835  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
1836  */
1837 static void worker_leave_idle(struct worker *worker)
1838 {
1839         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1840
1841         if (WARN_ON_ONCE(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
1842                 return;
1843         worker_clr_flags(worker, WORKER_IDLE);
1844         pool->nr_idle--;
1845         list_del_init(&worker->entry);
1846 }
1847
1848 static struct worker *alloc_worker(int node)
1849 {
1850         struct worker *worker;
1851
1852         worker = kzalloc_node(sizeof(*worker), GFP_KERNEL, node);
1853         if (worker) {
1854                 INIT_LIST_HEAD(&worker->entry);
1855                 INIT_LIST_HEAD(&worker->scheduled);
1856                 INIT_LIST_HEAD(&worker->node);
1857                 /* on creation a worker is in !idle && prep state */
1858                 worker->flags = WORKER_PREP;
1859         }
1860         return worker;
1861 }
1862
1863 /**
1864  * worker_attach_to_pool() - attach a worker to a pool
1865  * @worker: worker to be attached
1866  * @pool: the target pool
1867  *
1868  * Attach @worker to @pool.  Once attached, the %WORKER_UNBOUND flag and
1869  * cpu-binding of @worker are kept coordinated with the pool across
1870  * cpu-[un]hotplugs.
1871  */
1872 static void worker_attach_to_pool(struct worker *worker,
1873                                    struct worker_pool *pool)
1874 {
1875         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1876
1877         /*
1878          * The wq_pool_attach_mutex ensures %POOL_DISASSOCIATED remains
1879          * stable across this function.  See the comments above the flag
1880          * definition for details.
1881          */
1882         if (pool->flags & POOL_DISASSOCIATED)
1883                 worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
1884         else
1885                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
1886
1887         if (worker->rescue_wq)
1888                 set_cpus_allowed_ptr(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1889
1890         list_add_tail(&worker->node, &pool->workers);
1891         worker->pool = pool;
1892
1893         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1894 }
1895
1896 /**
1897  * worker_detach_from_pool() - detach a worker from its pool
1898  * @worker: worker which is attached to its pool
1899  *
1900  * Undo the attaching which had been done in worker_attach_to_pool().  The
1901  * caller worker shouldn't access to the pool after detached except it has
1902  * other reference to the pool.
1903  */
1904 static void worker_detach_from_pool(struct worker *worker)
1905 {
1906         struct worker_pool *pool = worker->pool;
1907         struct completion *detach_completion = NULL;
1908
1909         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
1910
1911         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
1912         list_del(&worker->node);
1913         worker->pool = NULL;
1914
1915         if (list_empty(&pool->workers) && list_empty(&pool->dying_workers))
1916                 detach_completion = pool->detach_completion;
1917         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
1918
1919         /* clear leftover flags without pool->lock after it is detached */
1920         worker->flags &= ~(WORKER_UNBOUND | WORKER_REBOUND);
1921
1922         if (detach_completion)
1923                 complete(detach_completion);
1924 }
1925
1926 /**
1927  * create_worker - create a new workqueue worker
1928  * @pool: pool the new worker will belong to
1929  *
1930  * Create and start a new worker which is attached to @pool.
1931  *
1932  * CONTEXT:
1933  * Might sleep.  Does GFP_KERNEL allocations.
1934  *
1935  * Return:
1936  * Pointer to the newly created worker.
1937  */
1938 static struct worker *create_worker(struct worker_pool *pool)
1939 {
1940         struct worker *worker;
1941         int id;
1942         char id_buf[16];
1943
1944         /* ID is needed to determine kthread name */
1945         id = ida_alloc(&pool->worker_ida, GFP_KERNEL);
1946         if (id < 0) {
1947                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker ID: %pe\n",
1948                             ERR_PTR(id));
1949                 return NULL;
1950         }
1951
1952         worker = alloc_worker(pool->node);
1953         if (!worker) {
1954                 pr_err_once("workqueue: Failed to allocate a worker\n");
1955                 goto fail;
1956         }
1957
1958         worker->id = id;
1959
1960         if (pool->cpu >= 0)
1961                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "%d:%d%s", pool->cpu, id,
1962                          pool->attrs->nice < 0  ? "H" : "");
1963         else
1964                 snprintf(id_buf, sizeof(id_buf), "u%d:%d", pool->id, id);
1965
1966         worker->task = kthread_create_on_node(worker_thread, worker, pool->node,
1967                                               "kworker/%s", id_buf);
1968         if (IS_ERR(worker->task)) {
1969                 if (PTR_ERR(worker->task) == -EINTR) {
1970                         pr_err("workqueue: Interrupted when creating a worker thread \"kworker/%s\"\n",
1971                                id_buf);
1972                 } else {
1973                         pr_err_once("workqueue: Failed to create a worker thread: %pe",
1974                                     worker->task);
1975                 }
1976                 goto fail;
1977         }
1978
1979         set_user_nice(worker->task, pool->attrs->nice);
1980         kthread_bind_mask(worker->task, pool->attrs->cpumask);
1981
1982         /* successful, attach the worker to the pool */
1983         worker_attach_to_pool(worker, pool);
1984
1985         /* start the newly created worker */
1986         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
1987         worker->pool->nr_workers++;
1988         worker_enter_idle(worker);
1989         wake_up_process(worker->task);
1990         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
1991
1992         return worker;
1993
1994 fail:
1995         ida_free(&pool->worker_ida, id);
1996         kfree(worker);
1997         return NULL;
1998 }
1999
2000 static void unbind_worker(struct worker *worker)
2001 {
2002         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2003
2004         kthread_set_per_cpu(worker->task, -1);
2005         if (cpumask_intersects(wq_unbound_cpumask, cpu_active_mask))
2006                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, wq_unbound_cpumask) < 0);
2007         else
2008                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, cpu_possible_mask) < 0);
2009 }
2010
2011 static void wake_dying_workers(struct list_head *cull_list)
2012 {
2013         struct worker *worker, *tmp;
2014
2015         list_for_each_entry_safe(worker, tmp, cull_list, entry) {
2016                 list_del_init(&worker->entry);
2017                 unbind_worker(worker);
2018                 /*
2019                  * If the worker was somehow already running, then it had to be
2020                  * in pool->idle_list when set_worker_dying() happened or we
2021                  * wouldn't have gotten here.
2022                  *
2023                  * Thus, the worker must either have observed the WORKER_DIE
2024                  * flag, or have set its state to TASK_IDLE. Either way, the
2025                  * below will be observed by the worker and is safe to do
2026                  * outside of pool->lock.
2027                  */
2028                 wake_up_process(worker->task);
2029         }
2030 }
2031
2032 /**
2033  * set_worker_dying - Tag a worker for destruction
2034  * @worker: worker to be destroyed
2035  * @list: transfer worker away from its pool->idle_list and into list
2036  *
2037  * Tag @worker for destruction and adjust @pool stats accordingly.  The worker
2038  * should be idle.
2039  *
2040  * CONTEXT:
2041  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2042  */
2043 static void set_worker_dying(struct worker *worker, struct list_head *list)
2044 {
2045         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2046
2047         lockdep_assert_held(&pool->lock);
2048         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
2049
2050         /* sanity check frenzy */
2051         if (WARN_ON(worker->current_work) ||
2052             WARN_ON(!list_empty(&worker->scheduled)) ||
2053             WARN_ON(!(worker->flags & WORKER_IDLE)))
2054                 return;
2055
2056         pool->nr_workers--;
2057         pool->nr_idle--;
2058
2059         worker->flags |= WORKER_DIE;
2060
2061         list_move(&worker->entry, list);
2062         list_move(&worker->node, &pool->dying_workers);
2063 }
2064
2065 /**
2066  * idle_worker_timeout - check if some idle workers can now be deleted.
2067  * @t: The pool's idle_timer that just expired
2068  *
2069  * The timer is armed in worker_enter_idle(). Note that it isn't disarmed in
2070  * worker_leave_idle(), as a worker flicking between idle and active while its
2071  * pool is at the too_many_workers() tipping point would cause too much timer
2072  * housekeeping overhead. Since IDLE_WORKER_TIMEOUT is long enough, we just let
2073  * it expire and re-evaluate things from there.
2074  */
2075 static void idle_worker_timeout(struct timer_list *t)
2076 {
2077         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, idle_timer);
2078         bool do_cull = false;
2079
2080         if (work_pending(&pool->idle_cull_work))
2081                 return;
2082
2083         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2084
2085         if (too_many_workers(pool)) {
2086                 struct worker *worker;
2087                 unsigned long expires;
2088
2089                 /* idle_list is kept in LIFO order, check the last one */
2090                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2091                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2092                 do_cull = !time_before(jiffies, expires);
2093
2094                 if (!do_cull)
2095                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2096         }
2097         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2098
2099         if (do_cull)
2100                 queue_work(system_unbound_wq, &pool->idle_cull_work);
2101 }
2102
2103 /**
2104  * idle_cull_fn - cull workers that have been idle for too long.
2105  * @work: the pool's work for handling these idle workers
2106  *
2107  * This goes through a pool's idle workers and gets rid of those that have been
2108  * idle for at least IDLE_WORKER_TIMEOUT seconds.
2109  *
2110  * We don't want to disturb isolated CPUs because of a pcpu kworker being
2111  * culled, so this also resets worker affinity. This requires a sleepable
2112  * context, hence the split between timer callback and work item.
2113  */
2114 static void idle_cull_fn(struct work_struct *work)
2115 {
2116         struct worker_pool *pool = container_of(work, struct worker_pool, idle_cull_work);
2117         struct list_head cull_list;
2118
2119         INIT_LIST_HEAD(&cull_list);
2120         /*
2121          * Grabbing wq_pool_attach_mutex here ensures an already-running worker
2122          * cannot proceed beyong worker_detach_from_pool() in its self-destruct
2123          * path. This is required as a previously-preempted worker could run after
2124          * set_worker_dying() has happened but before wake_dying_workers() did.
2125          */
2126         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2127         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2128
2129         while (too_many_workers(pool)) {
2130                 struct worker *worker;
2131                 unsigned long expires;
2132
2133                 worker = list_entry(pool->idle_list.prev, struct worker, entry);
2134                 expires = worker->last_active + IDLE_WORKER_TIMEOUT;
2135
2136                 if (time_before(jiffies, expires)) {
2137                         mod_timer(&pool->idle_timer, expires);
2138                         break;
2139                 }
2140
2141                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
2142         }
2143
2144         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2145         wake_dying_workers(&cull_list);
2146         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2147 }
2148
2149 static void send_mayday(struct work_struct *work)
2150 {
2151         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2152         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
2153
2154         lockdep_assert_held(&wq_mayday_lock);
2155
2156         if (!wq->rescuer)
2157                 return;
2158
2159         /* mayday mayday mayday */
2160         if (list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2161                 /*
2162                  * If @pwq is for an unbound wq, its base ref may be put at
2163                  * any time due to an attribute change.  Pin @pwq until the
2164                  * rescuer is done with it.
2165                  */
2166                 get_pwq(pwq);
2167                 list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2168                 wake_up_process(wq->rescuer->task);
2169         }
2170 }
2171
2172 static void pool_mayday_timeout(struct timer_list *t)
2173 {
2174         struct worker_pool *pool = from_timer(pool, t, mayday_timer);
2175         struct work_struct *work;
2176
2177         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2178         raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);         /* for wq->maydays */
2179
2180         if (need_to_create_worker(pool)) {
2181                 /*
2182                  * We've been trying to create a new worker but
2183                  * haven't been successful.  We might be hitting an
2184                  * allocation deadlock.  Send distress signals to
2185                  * rescuers.
2186                  */
2187                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry)
2188                         send_mayday(work);
2189         }
2190
2191         raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2192         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2193
2194         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INTERVAL);
2195 }
2196
2197 /**
2198  * maybe_create_worker - create a new worker if necessary
2199  * @pool: pool to create a new worker for
2200  *
2201  * Create a new worker for @pool if necessary.  @pool is guaranteed to
2202  * have at least one idle worker on return from this function.  If
2203  * creating a new worker takes longer than MAYDAY_INTERVAL, mayday is
2204  * sent to all rescuers with works scheduled on @pool to resolve
2205  * possible allocation deadlock.
2206  *
2207  * On return, need_to_create_worker() is guaranteed to be %false and
2208  * may_start_working() %true.
2209  *
2210  * LOCKING:
2211  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2212  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.  Called only from
2213  * manager.
2214  */
2215 static void maybe_create_worker(struct worker_pool *pool)
2216 __releases(&pool->lock)
2217 __acquires(&pool->lock)
2218 {
2219 restart:
2220         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2221
2222         /* if we don't make progress in MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT, call for help */
2223         mod_timer(&pool->mayday_timer, jiffies + MAYDAY_INITIAL_TIMEOUT);
2224
2225         while (true) {
2226                 if (create_worker(pool) || !need_to_create_worker(pool))
2227                         break;
2228
2229                 schedule_timeout_interruptible(CREATE_COOLDOWN);
2230
2231                 if (!need_to_create_worker(pool))
2232                         break;
2233         }
2234
2235         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
2236         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2237         /*
2238          * This is necessary even after a new worker was just successfully
2239          * created as @pool->lock was dropped and the new worker might have
2240          * already become busy.
2241          */
2242         if (need_to_create_worker(pool))
2243                 goto restart;
2244 }
2245
2246 /**
2247  * manage_workers - manage worker pool
2248  * @worker: self
2249  *
2250  * Assume the manager role and manage the worker pool @worker belongs
2251  * to.  At any given time, there can be only zero or one manager per
2252  * pool.  The exclusion is handled automatically by this function.
2253  *
2254  * The caller can safely start processing works on false return.  On
2255  * true return, it's guaranteed that need_to_create_worker() is false
2256  * and may_start_working() is true.
2257  *
2258  * CONTEXT:
2259  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2260  * multiple times.  Does GFP_KERNEL allocations.
2261  *
2262  * Return:
2263  * %false if the pool doesn't need management and the caller can safely
2264  * start processing works, %true if management function was performed and
2265  * the conditions that the caller verified before calling the function may
2266  * no longer be true.
2267  */
2268 static bool manage_workers(struct worker *worker)
2269 {
2270         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2271
2272         if (pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)
2273                 return false;
2274
2275         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
2276         pool->manager = worker;
2277
2278         maybe_create_worker(pool);
2279
2280         pool->manager = NULL;
2281         pool->flags &= ~POOL_MANAGER_ACTIVE;
2282         rcuwait_wake_up(&manager_wait);
2283         return true;
2284 }
2285
2286 /**
2287  * process_one_work - process single work
2288  * @worker: self
2289  * @work: work to process
2290  *
2291  * Process @work.  This function contains all the logics necessary to
2292  * process a single work including synchronization against and
2293  * interaction with other workers on the same cpu, queueing and
2294  * flushing.  As long as context requirement is met, any worker can
2295  * call this function to process a work.
2296  *
2297  * CONTEXT:
2298  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which is released and regrabbed.
2299  */
2300 static void process_one_work(struct worker *worker, struct work_struct *work)
2301 __releases(&pool->lock)
2302 __acquires(&pool->lock)
2303 {
2304         struct pool_workqueue *pwq = get_work_pwq(work);
2305         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2306         bool cpu_intensive = pwq->wq->flags & WQ_CPU_INTENSIVE;
2307         unsigned long work_data;
2308         struct worker *collision;
2309 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2310         /*
2311          * It is permissible to free the struct work_struct from
2312          * inside the function that is called from it, this we need to
2313          * take into account for lockdep too.  To avoid bogus "held
2314          * lock freed" warnings as well as problems when looking into
2315          * work->lockdep_map, make a copy and use that here.
2316          */
2317         struct lockdep_map lockdep_map;
2318
2319         lockdep_copy_map(&lockdep_map, &work->lockdep_map);
2320 #endif
2321         /* ensure we're on the correct CPU */
2322         WARN_ON_ONCE(!(pool->flags & POOL_DISASSOCIATED) &&
2323                      raw_smp_processor_id() != pool->cpu);
2324
2325         /*
2326          * A single work shouldn't be executed concurrently by
2327          * multiple workers on a single cpu.  Check whether anyone is
2328          * already processing the work.  If so, defer the work to the
2329          * currently executing one.
2330          */
2331         collision = find_worker_executing_work(pool, work);
2332         if (unlikely(collision)) {
2333                 move_linked_works(work, &collision->scheduled, NULL);
2334                 return;
2335         }
2336
2337         /* claim and dequeue */
2338         debug_work_deactivate(work);
2339         hash_add(pool->busy_hash, &worker->hentry, (unsigned long)work);
2340         worker->current_work = work;
2341         worker->current_func = work->func;
2342         worker->current_pwq = pwq;
2343         work_data = *work_data_bits(work);
2344         worker->current_color = get_work_color(work_data);
2345
2346         /*
2347          * Record wq name for cmdline and debug reporting, may get
2348          * overridden through set_worker_desc().
2349          */
2350         strscpy(worker->desc, pwq->wq->name, WORKER_DESC_LEN);
2351
2352         list_del_init(&work->entry);
2353
2354         /*
2355          * CPU intensive works don't participate in concurrency management.
2356          * They're the scheduler's responsibility.  This takes @worker out
2357          * of concurrency management and the next code block will chain
2358          * execution of the pending work items.
2359          */
2360         if (unlikely(cpu_intensive))
2361                 worker_set_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2362
2363         /*
2364          * Wake up another worker if necessary.  The condition is always
2365          * false for normal per-cpu workers since nr_running would always
2366          * be >= 1 at this point.  This is used to chain execution of the
2367          * pending work items for WORKER_NOT_RUNNING workers such as the
2368          * UNBOUND and CPU_INTENSIVE ones.
2369          */
2370         if (need_more_worker(pool))
2371                 wake_up_worker(pool);
2372
2373         /*
2374          * Record the last pool and clear PENDING which should be the last
2375          * update to @work.  Also, do this inside @pool->lock so that
2376          * PENDING and queued state changes happen together while IRQ is
2377          * disabled.
2378          */
2379         set_work_pool_and_clear_pending(work, pool->id);
2380
2381         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2382
2383         lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
2384         lock_map_acquire(&lockdep_map);
2385         /*
2386          * Strictly speaking we should mark the invariant state without holding
2387          * any locks, that is, before these two lock_map_acquire()'s.
2388          *
2389          * However, that would result in:
2390          *
2391          *   A(W1)
2392          *   WFC(C)
2393          *              A(W1)
2394          *              C(C)
2395          *
2396          * Which would create W1->C->W1 dependencies, even though there is no
2397          * actual deadlock possible. There are two solutions, using a
2398          * read-recursive acquire on the work(queue) 'locks', but this will then
2399          * hit the lockdep limitation on recursive locks, or simply discard
2400          * these locks.
2401          *
2402          * AFAICT there is no possible deadlock scenario between the
2403          * flush_work() and complete() primitives (except for single-threaded
2404          * workqueues), so hiding them isn't a problem.
2405          */
2406         lockdep_invariant_state(true);
2407         trace_workqueue_execute_start(work);
2408         worker->current_func(work);
2409         /*
2410          * While we must be careful to not use "work" after this, the trace
2411          * point will only record its address.
2412          */
2413         trace_workqueue_execute_end(work, worker->current_func);
2414         lock_map_release(&lockdep_map);
2415         lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
2416
2417         if (unlikely(in_atomic() || lockdep_depth(current) > 0)) {
2418                 pr_err("BUG: workqueue leaked lock or atomic: %s/0x%08x/%d\n"
2419                        "     last function: %ps\n",
2420                        current->comm, preempt_count(), task_pid_nr(current),
2421                        worker->current_func);
2422                 debug_show_held_locks(current);
2423                 dump_stack();
2424         }
2425
2426         /*
2427          * The following prevents a kworker from hogging CPU on !PREEMPTION
2428          * kernels, where a requeueing work item waiting for something to
2429          * happen could deadlock with stop_machine as such work item could
2430          * indefinitely requeue itself while all other CPUs are trapped in
2431          * stop_machine. At the same time, report a quiescent RCU state so
2432          * the same condition doesn't freeze RCU.
2433          */
2434         cond_resched();
2435
2436         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2437
2438         /* clear cpu intensive status */
2439         if (unlikely(cpu_intensive))
2440                 worker_clr_flags(worker, WORKER_CPU_INTENSIVE);
2441
2442         /* tag the worker for identification in schedule() */
2443         worker->last_func = worker->current_func;
2444
2445         /* we're done with it, release */
2446         hash_del(&worker->hentry);
2447         worker->current_work = NULL;
2448         worker->current_func = NULL;
2449         worker->current_pwq = NULL;
2450         worker->current_color = INT_MAX;
2451         pwq_dec_nr_in_flight(pwq, work_data);
2452 }
2453
2454 /**
2455  * process_scheduled_works - process scheduled works
2456  * @worker: self
2457  *
2458  * Process all scheduled works.  Please note that the scheduled list
2459  * may change while processing a work, so this function repeatedly
2460  * fetches a work from the top and executes it.
2461  *
2462  * CONTEXT:
2463  * raw_spin_lock_irq(pool->lock) which may be released and regrabbed
2464  * multiple times.
2465  */
2466 static void process_scheduled_works(struct worker *worker)
2467 {
2468         while (!list_empty(&worker->scheduled)) {
2469                 struct work_struct *work = list_first_entry(&worker->scheduled,
2470                                                 struct work_struct, entry);
2471                 process_one_work(worker, work);
2472         }
2473 }
2474
2475 static void set_pf_worker(bool val)
2476 {
2477         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
2478         if (val)
2479                 current->flags |= PF_WQ_WORKER;
2480         else
2481                 current->flags &= ~PF_WQ_WORKER;
2482         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
2483 }
2484
2485 /**
2486  * worker_thread - the worker thread function
2487  * @__worker: self
2488  *
2489  * The worker thread function.  All workers belong to a worker_pool -
2490  * either a per-cpu one or dynamic unbound one.  These workers process all
2491  * work items regardless of their specific target workqueue.  The only
2492  * exception is work items which belong to workqueues with a rescuer which
2493  * will be explained in rescuer_thread().
2494  *
2495  * Return: 0
2496  */
2497 static int worker_thread(void *__worker)
2498 {
2499         struct worker *worker = __worker;
2500         struct worker_pool *pool = worker->pool;
2501
2502         /* tell the scheduler that this is a workqueue worker */
2503         set_pf_worker(true);
2504 woke_up:
2505         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2506
2507         /* am I supposed to die? */
2508         if (unlikely(worker->flags & WORKER_DIE)) {
2509                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2510                 set_pf_worker(false);
2511
2512                 set_task_comm(worker->task, "kworker/dying");
2513                 ida_free(&pool->worker_ida, worker->id);
2514                 worker_detach_from_pool(worker);
2515                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->entry));
2516                 kfree(worker);
2517                 return 0;
2518         }
2519
2520         worker_leave_idle(worker);
2521 recheck:
2522         /* no more worker necessary? */
2523         if (!need_more_worker(pool))
2524                 goto sleep;
2525
2526         /* do we need to manage? */
2527         if (unlikely(!may_start_working(pool)) && manage_workers(worker))
2528                 goto recheck;
2529
2530         /*
2531          * ->scheduled list can only be filled while a worker is
2532          * preparing to process a work or actually processing it.
2533          * Make sure nobody diddled with it while I was sleeping.
2534          */
2535         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&worker->scheduled));
2536
2537         /*
2538          * Finish PREP stage.  We're guaranteed to have at least one idle
2539          * worker or that someone else has already assumed the manager
2540          * role.  This is where @worker starts participating in concurrency
2541          * management if applicable and concurrency management is restored
2542          * after being rebound.  See rebind_workers() for details.
2543          */
2544         worker_clr_flags(worker, WORKER_PREP | WORKER_REBOUND);
2545
2546         do {
2547                 struct work_struct *work =
2548                         list_first_entry(&pool->worklist,
2549                                          struct work_struct, entry);
2550
2551                 pool->watchdog_ts = jiffies;
2552
2553                 if (likely(!(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED))) {
2554                         /* optimization path, not strictly necessary */
2555                         process_one_work(worker, work);
2556                         if (unlikely(!list_empty(&worker->scheduled)))
2557                                 process_scheduled_works(worker);
2558                 } else {
2559                         move_linked_works(work, &worker->scheduled, NULL);
2560                         process_scheduled_works(worker);
2561                 }
2562         } while (keep_working(pool));
2563
2564         worker_set_flags(worker, WORKER_PREP);
2565 sleep:
2566         /*
2567          * pool->lock is held and there's no work to process and no need to
2568          * manage, sleep.  Workers are woken up only while holding
2569          * pool->lock or from local cpu, so setting the current state
2570          * before releasing pool->lock is enough to prevent losing any
2571          * event.
2572          */
2573         worker_enter_idle(worker);
2574         __set_current_state(TASK_IDLE);
2575         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2576         schedule();
2577         goto woke_up;
2578 }
2579
2580 /**
2581  * rescuer_thread - the rescuer thread function
2582  * @__rescuer: self
2583  *
2584  * Workqueue rescuer thread function.  There's one rescuer for each
2585  * workqueue which has WQ_MEM_RECLAIM set.
2586  *
2587  * Regular work processing on a pool may block trying to create a new
2588  * worker which uses GFP_KERNEL allocation which has slight chance of
2589  * developing into deadlock if some works currently on the same queue
2590  * need to be processed to satisfy the GFP_KERNEL allocation.  This is
2591  * the problem rescuer solves.
2592  *
2593  * When such condition is possible, the pool summons rescuers of all
2594  * workqueues which have works queued on the pool and let them process
2595  * those works so that forward progress can be guaranteed.
2596  *
2597  * This should happen rarely.
2598  *
2599  * Return: 0
2600  */
2601 static int rescuer_thread(void *__rescuer)
2602 {
2603         struct worker *rescuer = __rescuer;
2604         struct workqueue_struct *wq = rescuer->rescue_wq;
2605         struct list_head *scheduled = &rescuer->scheduled;
2606         bool should_stop;
2607
2608         set_user_nice(current, RESCUER_NICE_LEVEL);
2609
2610         /*
2611          * Mark rescuer as worker too.  As WORKER_PREP is never cleared, it
2612          * doesn't participate in concurrency management.
2613          */
2614         set_pf_worker(true);
2615 repeat:
2616         set_current_state(TASK_IDLE);
2617
2618         /*
2619          * By the time the rescuer is requested to stop, the workqueue
2620          * shouldn't have any work pending, but @wq->maydays may still have
2621          * pwq(s) queued.  This can happen by non-rescuer workers consuming
2622          * all the work items before the rescuer got to them.  Go through
2623          * @wq->maydays processing before acting on should_stop so that the
2624          * list is always empty on exit.
2625          */
2626         should_stop = kthread_should_stop();
2627
2628         /* see whether any pwq is asking for help */
2629         raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2630
2631         while (!list_empty(&wq->maydays)) {
2632                 struct pool_workqueue *pwq = list_first_entry(&wq->maydays,
2633                                         struct pool_workqueue, mayday_node);
2634                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2635                 struct work_struct *work, *n;
2636                 bool first = true;
2637
2638                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2639                 list_del_init(&pwq->mayday_node);
2640
2641                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2642
2643                 worker_attach_to_pool(rescuer, pool);
2644
2645                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2646
2647                 /*
2648                  * Slurp in all works issued via this workqueue and
2649                  * process'em.
2650                  */
2651                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(scheduled));
2652                 list_for_each_entry_safe(work, n, &pool->worklist, entry) {
2653                         if (get_work_pwq(work) == pwq) {
2654                                 if (first)
2655                                         pool->watchdog_ts = jiffies;
2656                                 move_linked_works(work, scheduled, &n);
2657                         }
2658                         first = false;
2659                 }
2660
2661                 if (!list_empty(scheduled)) {
2662                         process_scheduled_works(rescuer);
2663
2664                         /*
2665                          * The above execution of rescued work items could
2666                          * have created more to rescue through
2667                          * pwq_activate_first_inactive() or chained
2668                          * queueing.  Let's put @pwq back on mayday list so
2669                          * that such back-to-back work items, which may be
2670                          * being used to relieve memory pressure, don't
2671                          * incur MAYDAY_INTERVAL delay inbetween.
2672                          */
2673                         if (pwq->nr_active && need_to_create_worker(pool)) {
2674                                 raw_spin_lock(&wq_mayday_lock);
2675                                 /*
2676                                  * Queue iff we aren't racing destruction
2677                                  * and somebody else hasn't queued it already.
2678                                  */
2679                                 if (wq->rescuer && list_empty(&pwq->mayday_node)) {
2680                                         get_pwq(pwq);
2681                                         list_add_tail(&pwq->mayday_node, &wq->maydays);
2682                                 }
2683                                 raw_spin_unlock(&wq_mayday_lock);
2684                         }
2685                 }
2686
2687                 /*
2688                  * Put the reference grabbed by send_mayday().  @pool won't
2689                  * go away while we're still attached to it.
2690                  */
2691                 put_pwq(pwq);
2692
2693                 /*
2694                  * Leave this pool.  If need_more_worker() is %true, notify a
2695                  * regular worker; otherwise, we end up with 0 concurrency
2696                  * and stalling the execution.
2697                  */
2698                 if (need_more_worker(pool))
2699                         wake_up_worker(pool);
2700
2701                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2702
2703                 worker_detach_from_pool(rescuer);
2704
2705                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
2706         }
2707
2708         raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
2709
2710         if (should_stop) {
2711                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2712                 set_pf_worker(false);
2713                 return 0;
2714         }
2715
2716         /* rescuers should never participate in concurrency management */
2717         WARN_ON_ONCE(!(rescuer->flags & WORKER_NOT_RUNNING));
2718         schedule();
2719         goto repeat;
2720 }
2721
2722 /**
2723  * check_flush_dependency - check for flush dependency sanity
2724  * @target_wq: workqueue being flushed
2725  * @target_work: work item being flushed (NULL for workqueue flushes)
2726  *
2727  * %current is trying to flush the whole @target_wq or @target_work on it.
2728  * If @target_wq doesn't have %WQ_MEM_RECLAIM, verify that %current is not
2729  * reclaiming memory or running on a workqueue which doesn't have
2730  * %WQ_MEM_RECLAIM as that can break forward-progress guarantee leading to
2731  * a deadlock.
2732  */
2733 static void check_flush_dependency(struct workqueue_struct *target_wq,
2734                                    struct work_struct *target_work)
2735 {
2736         work_func_t target_func = target_work ? target_work->func : NULL;
2737         struct worker *worker;
2738
2739         if (target_wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM)
2740                 return;
2741
2742         worker = current_wq_worker();
2743
2744         WARN_ONCE(current->flags & PF_MEMALLOC,
2745                   "workqueue: PF_MEMALLOC task %d(%s) is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2746                   current->pid, current->comm, target_wq->name, target_func);
2747         WARN_ONCE(worker && ((worker->current_pwq->wq->flags &
2748                               (WQ_MEM_RECLAIM | __WQ_LEGACY)) == WQ_MEM_RECLAIM),
2749                   "workqueue: WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps is flushing !WQ_MEM_RECLAIM %s:%ps",
2750                   worker->current_pwq->wq->name, worker->current_func,
2751                   target_wq->name, target_func);
2752 }
2753
2754 struct wq_barrier {
2755         struct work_struct      work;
2756         struct completion       done;
2757         struct task_struct      *task;  /* purely informational */
2758 };
2759
2760 static void wq_barrier_func(struct work_struct *work)
2761 {
2762         struct wq_barrier *barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
2763         complete(&barr->done);
2764 }
2765
2766 /**
2767  * insert_wq_barrier - insert a barrier work
2768  * @pwq: pwq to insert barrier into
2769  * @barr: wq_barrier to insert
2770  * @target: target work to attach @barr to
2771  * @worker: worker currently executing @target, NULL if @target is not executing
2772  *
2773  * @barr is linked to @target such that @barr is completed only after
2774  * @target finishes execution.  Please note that the ordering
2775  * guarantee is observed only with respect to @target and on the local
2776  * cpu.
2777  *
2778  * Currently, a queued barrier can't be canceled.  This is because
2779  * try_to_grab_pending() can't determine whether the work to be
2780  * grabbed is at the head of the queue and thus can't clear LINKED
2781  * flag of the previous work while there must be a valid next work
2782  * after a work with LINKED flag set.
2783  *
2784  * Note that when @worker is non-NULL, @target may be modified
2785  * underneath us, so we can't reliably determine pwq from @target.
2786  *
2787  * CONTEXT:
2788  * raw_spin_lock_irq(pool->lock).
2789  */
2790 static void insert_wq_barrier(struct pool_workqueue *pwq,
2791                               struct wq_barrier *barr,
2792                               struct work_struct *target, struct worker *worker)
2793 {
2794         unsigned int work_flags = 0;
2795         unsigned int work_color;
2796         struct list_head *head;
2797
2798         /*
2799          * debugobject calls are safe here even with pool->lock locked
2800          * as we know for sure that this will not trigger any of the
2801          * checks and call back into the fixup functions where we
2802          * might deadlock.
2803          */
2804         INIT_WORK_ONSTACK(&barr->work, wq_barrier_func);
2805         __set_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&barr->work));
2806
2807         init_completion_map(&barr->done, &target->lockdep_map);
2808
2809         barr->task = current;
2810
2811         /* The barrier work item does not participate in pwq->nr_active. */
2812         work_flags |= WORK_STRUCT_INACTIVE;
2813
2814         /*
2815          * If @target is currently being executed, schedule the
2816          * barrier to the worker; otherwise, put it after @target.
2817          */
2818         if (worker) {
2819                 head = worker->scheduled.next;
2820                 work_color = worker->current_color;
2821         } else {
2822                 unsigned long *bits = work_data_bits(target);
2823
2824                 head = target->entry.next;
2825                 /* there can already be other linked works, inherit and set */
2826                 work_flags |= *bits & WORK_STRUCT_LINKED;
2827                 work_color = get_work_color(*bits);
2828                 __set_bit(WORK_STRUCT_LINKED_BIT, bits);
2829         }
2830
2831         pwq->nr_in_flight[work_color]++;
2832         work_flags |= work_color_to_flags(work_color);
2833
2834         debug_work_activate(&barr->work);
2835         insert_work(pwq, &barr->work, head, work_flags);
2836 }
2837
2838 /**
2839  * flush_workqueue_prep_pwqs - prepare pwqs for workqueue flushing
2840  * @wq: workqueue being flushed
2841  * @flush_color: new flush color, < 0 for no-op
2842  * @work_color: new work color, < 0 for no-op
2843  *
2844  * Prepare pwqs for workqueue flushing.
2845  *
2846  * If @flush_color is non-negative, flush_color on all pwqs should be
2847  * -1.  If no pwq has in-flight commands at the specified color, all
2848  * pwq->flush_color's stay at -1 and %false is returned.  If any pwq
2849  * has in flight commands, its pwq->flush_color is set to
2850  * @flush_color, @wq->nr_pwqs_to_flush is updated accordingly, pwq
2851  * wakeup logic is armed and %true is returned.
2852  *
2853  * The caller should have initialized @wq->first_flusher prior to
2854  * calling this function with non-negative @flush_color.  If
2855  * @flush_color is negative, no flush color update is done and %false
2856  * is returned.
2857  *
2858  * If @work_color is non-negative, all pwqs should have the same
2859  * work_color which is previous to @work_color and all will be
2860  * advanced to @work_color.
2861  *
2862  * CONTEXT:
2863  * mutex_lock(wq->mutex).
2864  *
2865  * Return:
2866  * %true if @flush_color >= 0 and there's something to flush.  %false
2867  * otherwise.
2868  */
2869 static bool flush_workqueue_prep_pwqs(struct workqueue_struct *wq,
2870                                       int flush_color, int work_color)
2871 {
2872         bool wait = false;
2873         struct pool_workqueue *pwq;
2874
2875         if (flush_color >= 0) {
2876                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&wq->nr_pwqs_to_flush));
2877                 atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 1);
2878         }
2879
2880         for_each_pwq(pwq, wq) {
2881                 struct worker_pool *pool = pwq->pool;
2882
2883                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
2884
2885                 if (flush_color >= 0) {
2886                         WARN_ON_ONCE(pwq->flush_color != -1);
2887
2888                         if (pwq->nr_in_flight[flush_color]) {
2889                                 pwq->flush_color = flush_color;
2890                                 atomic_inc(&wq->nr_pwqs_to_flush);
2891                                 wait = true;
2892                         }
2893                 }
2894
2895                 if (work_color >= 0) {
2896                         WARN_ON_ONCE(work_color != work_next_color(pwq->work_color));
2897                         pwq->work_color = work_color;
2898                 }
2899
2900                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
2901         }
2902
2903         if (flush_color >= 0 && atomic_dec_and_test(&wq->nr_pwqs_to_flush))
2904                 complete(&wq->first_flusher->done);
2905
2906         return wait;
2907 }
2908
2909 /**
2910  * __flush_workqueue - ensure that any scheduled work has run to completion.
2911  * @wq: workqueue to flush
2912  *
2913  * This function sleeps until all work items which were queued on entry
2914  * have finished execution, but it is not livelocked by new incoming ones.
2915  */
2916 void __flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
2917 {
2918         struct wq_flusher this_flusher = {
2919                 .list = LIST_HEAD_INIT(this_flusher.list),
2920                 .flush_color = -1,
2921                 .done = COMPLETION_INITIALIZER_ONSTACK_MAP(this_flusher.done, wq->lockdep_map),
2922         };
2923         int next_color;
2924
2925         if (WARN_ON(!wq_online))
2926                 return;
2927
2928         lock_map_acquire(&wq->lockdep_map);
2929         lock_map_release(&wq->lockdep_map);
2930
2931         mutex_lock(&wq->mutex);
2932
2933         /*
2934          * Start-to-wait phase
2935          */
2936         next_color = work_next_color(wq->work_color);
2937
2938         if (next_color != wq->flush_color) {
2939                 /*
2940                  * Color space is not full.  The current work_color
2941                  * becomes our flush_color and work_color is advanced
2942                  * by one.
2943                  */
2944                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow));
2945                 this_flusher.flush_color = wq->work_color;
2946                 wq->work_color = next_color;
2947
2948                 if (!wq->first_flusher) {
2949                         /* no flush in progress, become the first flusher */
2950                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
2951
2952                         wq->first_flusher = &this_flusher;
2953
2954                         if (!flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color,
2955                                                        wq->work_color)) {
2956                                 /* nothing to flush, done */
2957                                 wq->flush_color = next_color;
2958                                 wq->first_flusher = NULL;
2959                                 goto out_unlock;
2960                         }
2961                 } else {
2962                         /* wait in queue */
2963                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == this_flusher.flush_color);
2964                         list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_queue);
2965                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
2966                 }
2967         } else {
2968                 /*
2969                  * Oops, color space is full, wait on overflow queue.
2970                  * The next flush completion will assign us
2971                  * flush_color and transfer to flusher_queue.
2972                  */
2973                 list_add_tail(&this_flusher.list, &wq->flusher_overflow);
2974         }
2975
2976         check_flush_dependency(wq, NULL);
2977
2978         mutex_unlock(&wq->mutex);
2979
2980         wait_for_completion(&this_flusher.done);
2981
2982         /*
2983          * Wake-up-and-cascade phase
2984          *
2985          * First flushers are responsible for cascading flushes and
2986          * handling overflow.  Non-first flushers can simply return.
2987          */
2988         if (READ_ONCE(wq->first_flusher) != &this_flusher)
2989                 return;
2990
2991         mutex_lock(&wq->mutex);
2992
2993         /* we might have raced, check again with mutex held */
2994         if (wq->first_flusher != &this_flusher)
2995                 goto out_unlock;
2996
2997         WRITE_ONCE(wq->first_flusher, NULL);
2998
2999         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&this_flusher.list));
3000         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != this_flusher.flush_color);
3001
3002         while (true) {
3003                 struct wq_flusher *next, *tmp;
3004
3005                 /* complete all the flushers sharing the current flush color */
3006                 list_for_each_entry_safe(next, tmp, &wq->flusher_queue, list) {
3007                         if (next->flush_color != wq->flush_color)
3008                                 break;
3009                         list_del_init(&next->list);
3010                         complete(&next->done);
3011                 }
3012
3013                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&wq->flusher_overflow) &&
3014                              wq->flush_color != work_next_color(wq->work_color));
3015
3016                 /* this flush_color is finished, advance by one */
3017                 wq->flush_color = work_next_color(wq->flush_color);
3018
3019                 /* one color has been freed, handle overflow queue */
3020                 if (!list_empty(&wq->flusher_overflow)) {
3021                         /*
3022                          * Assign the same color to all overflowed
3023                          * flushers, advance work_color and append to
3024                          * flusher_queue.  This is the start-to-wait
3025                          * phase for these overflowed flushers.
3026                          */
3027                         list_for_each_entry(tmp, &wq->flusher_overflow, list)
3028                                 tmp->flush_color = wq->work_color;
3029
3030                         wq->work_color = work_next_color(wq->work_color);
3031
3032                         list_splice_tail_init(&wq->flusher_overflow,
3033                                               &wq->flusher_queue);
3034                         flush_workqueue_prep_pwqs(wq, -1, wq->work_color);
3035                 }
3036
3037                 if (list_empty(&wq->flusher_queue)) {
3038                         WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != wq->work_color);
3039                         break;
3040                 }
3041
3042                 /*
3043                  * Need to flush more colors.  Make the next flusher
3044                  * the new first flusher and arm pwqs.
3045                  */
3046                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color == wq->work_color);
3047                 WARN_ON_ONCE(wq->flush_color != next->flush_color);
3048
3049                 list_del_init(&next->list);
3050                 wq->first_flusher = next;
3051
3052                 if (flush_workqueue_prep_pwqs(wq, wq->flush_color, -1))
3053                         break;
3054
3055                 /*
3056                  * Meh... this color is already done, clear first
3057                  * flusher and repeat cascading.
3058                  */
3059                 wq->first_flusher = NULL;
3060         }
3061
3062 out_unlock:
3063         mutex_unlock(&wq->mutex);
3064 }
3065 EXPORT_SYMBOL(__flush_workqueue);
3066
3067 /**
3068  * drain_workqueue - drain a workqueue
3069  * @wq: workqueue to drain
3070  *
3071  * Wait until the workqueue becomes empty.  While draining is in progress,
3072  * only chain queueing is allowed.  IOW, only currently pending or running
3073  * work items on @wq can queue further work items on it.  @wq is flushed
3074  * repeatedly until it becomes empty.  The number of flushing is determined
3075  * by the depth of chaining and should be relatively short.  Whine if it
3076  * takes too long.
3077  */
3078 void drain_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
3079 {
3080         unsigned int flush_cnt = 0;
3081         struct pool_workqueue *pwq;
3082
3083         /*
3084          * __queue_work() needs to test whether there are drainers, is much
3085          * hotter than drain_workqueue() and already looks at @wq->flags.
3086          * Use __WQ_DRAINING so that queue doesn't have to check nr_drainers.
3087          */
3088         mutex_lock(&wq->mutex);
3089         if (!wq->nr_drainers++)
3090                 wq->flags |= __WQ_DRAINING;
3091         mutex_unlock(&wq->mutex);
3092 reflush:
3093         __flush_workqueue(wq);
3094
3095         mutex_lock(&wq->mutex);
3096
3097         for_each_pwq(pwq, wq) {
3098                 bool drained;
3099
3100                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
3101                 drained = !pwq->nr_active && list_empty(&pwq->inactive_works);
3102                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
3103
3104                 if (drained)
3105                         continue;
3106
3107                 if (++flush_cnt == 10 ||
3108                     (flush_cnt % 100 == 0 && flush_cnt <= 1000))
3109                         pr_warn("workqueue %s: %s() isn't complete after %u tries\n",
3110                                 wq->name, __func__, flush_cnt);
3111
3112                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3113                 goto reflush;
3114         }
3115
3116         if (!--wq->nr_drainers)
3117                 wq->flags &= ~__WQ_DRAINING;
3118         mutex_unlock(&wq->mutex);
3119 }
3120 EXPORT_SYMBOL_GPL(drain_workqueue);
3121
3122 static bool start_flush_work(struct work_struct *work, struct wq_barrier *barr,
3123                              bool from_cancel)
3124 {
3125         struct worker *worker = NULL;
3126         struct worker_pool *pool;
3127         struct pool_workqueue *pwq;
3128
3129         might_sleep();
3130
3131         rcu_read_lock();
3132         pool = get_work_pool(work);
3133         if (!pool) {
3134                 rcu_read_unlock();
3135                 return false;
3136         }
3137
3138         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3139         /* see the comment in try_to_grab_pending() with the same code */
3140         pwq = get_work_pwq(work);
3141         if (pwq) {
3142                 if (unlikely(pwq->pool != pool))
3143                         goto already_gone;
3144         } else {
3145                 worker = find_worker_executing_work(pool, work);
3146                 if (!worker)
3147                         goto already_gone;
3148                 pwq = worker->current_pwq;
3149         }
3150
3151         check_flush_dependency(pwq->wq, work);
3152
3153         insert_wq_barrier(pwq, barr, work, worker);
3154         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3155
3156         /*
3157          * Force a lock recursion deadlock when using flush_work() inside a
3158          * single-threaded or rescuer equipped workqueue.
3159          *
3160          * For single threaded workqueues the deadlock happens when the work
3161          * is after the work issuing the flush_work(). For rescuer equipped
3162          * workqueues the deadlock happens when the rescuer stalls, blocking
3163          * forward progress.
3164          */
3165         if (!from_cancel &&
3166             (pwq->wq->saved_max_active == 1 || pwq->wq->rescuer)) {
3167                 lock_map_acquire(&pwq->wq->lockdep_map);
3168                 lock_map_release(&pwq->wq->lockdep_map);
3169         }
3170         rcu_read_unlock();
3171         return true;
3172 already_gone:
3173         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3174         rcu_read_unlock();
3175         return false;
3176 }
3177
3178 static bool __flush_work(struct work_struct *work, bool from_cancel)
3179 {
3180         struct wq_barrier barr;
3181
3182         if (WARN_ON(!wq_online))
3183                 return false;
3184
3185         if (WARN_ON(!work->func))
3186                 return false;
3187
3188         lock_map_acquire(&work->lockdep_map);
3189         lock_map_release(&work->lockdep_map);
3190
3191         if (start_flush_work(work, &barr, from_cancel)) {
3192                 wait_for_completion(&barr.done);
3193                 destroy_work_on_stack(&barr.work);
3194                 return true;
3195         } else {
3196                 return false;
3197         }
3198 }
3199
3200 /**
3201  * flush_work - wait for a work to finish executing the last queueing instance
3202  * @work: the work to flush
3203  *
3204  * Wait until @work has finished execution.  @work is guaranteed to be idle
3205  * on return if it hasn't been requeued since flush started.
3206  *
3207  * Return:
3208  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3209  * %false if it was already idle.
3210  */
3211 bool flush_work(struct work_struct *work)
3212 {
3213         return __flush_work(work, false);
3214 }
3215 EXPORT_SYMBOL_GPL(flush_work);
3216
3217 struct cwt_wait {
3218         wait_queue_entry_t              wait;
3219         struct work_struct      *work;
3220 };
3221
3222 static int cwt_wakefn(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
3223 {
3224         struct cwt_wait *cwait = container_of(wait, struct cwt_wait, wait);
3225
3226         if (cwait->work != key)
3227                 return 0;
3228         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
3229 }
3230
3231 static bool __cancel_work_timer(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3232 {
3233         static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(cancel_waitq);
3234         unsigned long flags;
3235         int ret;
3236
3237         do {
3238                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3239                 /*
3240                  * If someone else is already canceling, wait for it to
3241                  * finish.  flush_work() doesn't work for PREEMPT_NONE
3242                  * because we may get scheduled between @work's completion
3243                  * and the other canceling task resuming and clearing
3244                  * CANCELING - flush_work() will return false immediately
3245                  * as @work is no longer busy, try_to_grab_pending() will
3246                  * return -ENOENT as @work is still being canceled and the
3247                  * other canceling task won't be able to clear CANCELING as
3248                  * we're hogging the CPU.
3249                  *
3250                  * Let's wait for completion using a waitqueue.  As this
3251                  * may lead to the thundering herd problem, use a custom
3252                  * wake function which matches @work along with exclusive
3253                  * wait and wakeup.
3254                  */
3255                 if (unlikely(ret == -ENOENT)) {
3256                         struct cwt_wait cwait;
3257
3258                         init_wait(&cwait.wait);
3259                         cwait.wait.func = cwt_wakefn;
3260                         cwait.work = work;
3261
3262                         prepare_to_wait_exclusive(&cancel_waitq, &cwait.wait,
3263                                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3264                         if (work_is_canceling(work))
3265                                 schedule();
3266                         finish_wait(&cancel_waitq, &cwait.wait);
3267                 }
3268         } while (unlikely(ret < 0));
3269
3270         /* tell other tasks trying to grab @work to back off */
3271         mark_work_canceling(work);
3272         local_irq_restore(flags);
3273
3274         /*
3275          * This allows canceling during early boot.  We know that @work
3276          * isn't executing.
3277          */
3278         if (wq_online)
3279                 __flush_work(work, true);
3280
3281         clear_work_data(work);
3282
3283         /*
3284          * Paired with prepare_to_wait() above so that either
3285          * waitqueue_active() is visible here or !work_is_canceling() is
3286          * visible there.
3287          */
3288         smp_mb();
3289         if (waitqueue_active(&cancel_waitq))
3290                 __wake_up(&cancel_waitq, TASK_NORMAL, 1, work);
3291
3292         return ret;
3293 }
3294
3295 /**
3296  * cancel_work_sync - cancel a work and wait for it to finish
3297  * @work: the work to cancel
3298  *
3299  * Cancel @work and wait for its execution to finish.  This function
3300  * can be used even if the work re-queues itself or migrates to
3301  * another workqueue.  On return from this function, @work is
3302  * guaranteed to be not pending or executing on any CPU.
3303  *
3304  * cancel_work_sync(&delayed_work->work) must not be used for
3305  * delayed_work's.  Use cancel_delayed_work_sync() instead.
3306  *
3307  * The caller must ensure that the workqueue on which @work was last
3308  * queued can't be destroyed before this function returns.
3309  *
3310  * Return:
3311  * %true if @work was pending, %false otherwise.
3312  */
3313 bool cancel_work_sync(struct work_struct *work)
3314 {
3315         return __cancel_work_timer(work, false);
3316 }
3317 EXPORT_SYMBOL_GPL(cancel_work_sync);
3318
3319 /**
3320  * flush_delayed_work - wait for a dwork to finish executing the last queueing
3321  * @dwork: the delayed work to flush
3322  *
3323  * Delayed timer is cancelled and the pending work is queued for
3324  * immediate execution.  Like flush_work(), this function only
3325  * considers the last queueing instance of @dwork.
3326  *
3327  * Return:
3328  * %true if flush_work() waited for the work to finish execution,
3329  * %false if it was already idle.
3330  */
3331 bool flush_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3332 {
3333         local_irq_disable();
3334         if (del_timer_sync(&dwork->timer))
3335                 __queue_work(dwork->cpu, dwork->wq, &dwork->work);
3336         local_irq_enable();
3337         return flush_work(&dwork->work);
3338 }
3339 EXPORT_SYMBOL(flush_delayed_work);
3340
3341 /**
3342  * flush_rcu_work - wait for a rwork to finish executing the last queueing
3343  * @rwork: the rcu work to flush
3344  *
3345  * Return:
3346  * %true if flush_rcu_work() waited for the work to finish execution,
3347  * %false if it was already idle.
3348  */
3349 bool flush_rcu_work(struct rcu_work *rwork)
3350 {
3351         if (test_bit(WORK_STRUCT_PENDING_BIT, work_data_bits(&rwork->work))) {
3352                 rcu_barrier();
3353                 flush_work(&rwork->work);
3354                 return true;
3355         } else {
3356                 return flush_work(&rwork->work);
3357         }
3358 }
3359 EXPORT_SYMBOL(flush_rcu_work);
3360
3361 static bool __cancel_work(struct work_struct *work, bool is_dwork)
3362 {
3363         unsigned long flags;
3364         int ret;
3365
3366         do {
3367                 ret = try_to_grab_pending(work, is_dwork, &flags);
3368         } while (unlikely(ret == -EAGAIN));
3369
3370         if (unlikely(ret < 0))
3371                 return false;
3372
3373         set_work_pool_and_clear_pending(work, get_work_pool_id(work));
3374         local_irq_restore(flags);
3375         return ret;
3376 }
3377
3378 /*
3379  * See cancel_delayed_work()
3380  */
3381 bool cancel_work(struct work_struct *work)
3382 {
3383         return __cancel_work(work, false);
3384 }
3385 EXPORT_SYMBOL(cancel_work);
3386
3387 /**
3388  * cancel_delayed_work - cancel a delayed work
3389  * @dwork: delayed_work to cancel
3390  *
3391  * Kill off a pending delayed_work.
3392  *
3393  * Return: %true if @dwork was pending and canceled; %false if it wasn't
3394  * pending.
3395  *
3396  * Note:
3397  * The work callback function may still be running on return, unless
3398  * it returns %true and the work doesn't re-arm itself.  Explicitly flush or
3399  * use cancel_delayed_work_sync() to wait on it.
3400  *
3401  * This function is safe to call from any context including IRQ handler.
3402  */
3403 bool cancel_delayed_work(struct delayed_work *dwork)
3404 {
3405         return __cancel_work(&dwork->work, true);
3406 }
3407 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work);
3408
3409 /**
3410  * cancel_delayed_work_sync - cancel a delayed work and wait for it to finish
3411  * @dwork: the delayed work cancel
3412  *
3413  * This is cancel_work_sync() for delayed works.
3414  *
3415  * Return:
3416  * %true if @dwork was pending, %false otherwise.
3417  */
3418 bool cancel_delayed_work_sync(struct delayed_work *dwork)
3419 {
3420         return __cancel_work_timer(&dwork->work, true);
3421 }
3422 EXPORT_SYMBOL(cancel_delayed_work_sync);
3423
3424 /**
3425  * schedule_on_each_cpu - execute a function synchronously on each online CPU
3426  * @func: the function to call
3427  *
3428  * schedule_on_each_cpu() executes @func on each online CPU using the
3429  * system workqueue and blocks until all CPUs have completed.
3430  * schedule_on_each_cpu() is very slow.
3431  *
3432  * Return:
3433  * 0 on success, -errno on failure.
3434  */
3435 int schedule_on_each_cpu(work_func_t func)
3436 {
3437         int cpu;
3438         struct work_struct __percpu *works;
3439
3440         works = alloc_percpu(struct work_struct);
3441         if (!works)
3442                 return -ENOMEM;
3443
3444         cpus_read_lock();
3445
3446         for_each_online_cpu(cpu) {
3447                 struct work_struct *work = per_cpu_ptr(works, cpu);
3448
3449                 INIT_WORK(work, func);
3450                 schedule_work_on(cpu, work);
3451         }
3452
3453         for_each_online_cpu(cpu)
3454                 flush_work(per_cpu_ptr(works, cpu));
3455
3456         cpus_read_unlock();
3457         free_percpu(works);
3458         return 0;
3459 }
3460
3461 /**
3462  * execute_in_process_context - reliably execute the routine with user context
3463  * @fn:         the function to execute
3464  * @ew:         guaranteed storage for the execute work structure (must
3465  *              be available when the work executes)
3466  *
3467  * Executes the function immediately if process context is available,
3468  * otherwise schedules the function for delayed execution.
3469  *
3470  * Return:      0 - function was executed
3471  *              1 - function was scheduled for execution
3472  */
3473 int execute_in_process_context(work_func_t fn, struct execute_work *ew)
3474 {
3475         if (!in_interrupt()) {
3476                 fn(&ew->work);
3477                 return 0;
3478         }
3479
3480         INIT_WORK(&ew->work, fn);
3481         schedule_work(&ew->work);
3482
3483         return 1;
3484 }
3485 EXPORT_SYMBOL_GPL(execute_in_process_context);
3486
3487 /**
3488  * free_workqueue_attrs - free a workqueue_attrs
3489  * @attrs: workqueue_attrs to free
3490  *
3491  * Undo alloc_workqueue_attrs().
3492  */
3493 void free_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *attrs)
3494 {
3495         if (attrs) {
3496                 free_cpumask_var(attrs->cpumask);
3497                 kfree(attrs);
3498         }
3499 }
3500
3501 /**
3502  * alloc_workqueue_attrs - allocate a workqueue_attrs
3503  *
3504  * Allocate a new workqueue_attrs, initialize with default settings and
3505  * return it.
3506  *
3507  * Return: The allocated new workqueue_attr on success. %NULL on failure.
3508  */
3509 struct workqueue_attrs *alloc_workqueue_attrs(void)
3510 {
3511         struct workqueue_attrs *attrs;
3512
3513         attrs = kzalloc(sizeof(*attrs), GFP_KERNEL);
3514         if (!attrs)
3515                 goto fail;
3516         if (!alloc_cpumask_var(&attrs->cpumask, GFP_KERNEL))
3517                 goto fail;
3518
3519         cpumask_copy(attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
3520         return attrs;
3521 fail:
3522         free_workqueue_attrs(attrs);
3523         return NULL;
3524 }
3525
3526 static void copy_workqueue_attrs(struct workqueue_attrs *to,
3527                                  const struct workqueue_attrs *from)
3528 {
3529         to->nice = from->nice;
3530         cpumask_copy(to->cpumask, from->cpumask);
3531         /*
3532          * Unlike hash and equality test, this function doesn't ignore
3533          * ->no_numa as it is used for both pool and wq attrs.  Instead,
3534          * get_unbound_pool() explicitly clears ->no_numa after copying.
3535          */
3536         to->no_numa = from->no_numa;
3537 }
3538
3539 /* hash value of the content of @attr */
3540 static u32 wqattrs_hash(const struct workqueue_attrs *attrs)
3541 {
3542         u32 hash = 0;
3543
3544         hash = jhash_1word(attrs->nice, hash);
3545         hash = jhash(cpumask_bits(attrs->cpumask),
3546                      BITS_TO_LONGS(nr_cpumask_bits) * sizeof(long), hash);
3547         return hash;
3548 }
3549
3550 /* content equality test */
3551 static bool wqattrs_equal(const struct workqueue_attrs *a,
3552                           const struct workqueue_attrs *b)
3553 {
3554         if (a->nice != b->nice)
3555                 return false;
3556         if (!cpumask_equal(a->cpumask, b->cpumask))
3557                 return false;
3558         return true;
3559 }
3560
3561 /**
3562  * init_worker_pool - initialize a newly zalloc'd worker_pool
3563  * @pool: worker_pool to initialize
3564  *
3565  * Initialize a newly zalloc'd @pool.  It also allocates @pool->attrs.
3566  *
3567  * Return: 0 on success, -errno on failure.  Even on failure, all fields
3568  * inside @pool proper are initialized and put_unbound_pool() can be called
3569  * on @pool safely to release it.
3570  */
3571 static int init_worker_pool(struct worker_pool *pool)
3572 {
3573         raw_spin_lock_init(&pool->lock);
3574         pool->id = -1;
3575         pool->cpu = -1;
3576         pool->node = NUMA_NO_NODE;
3577         pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
3578         pool->watchdog_ts = jiffies;
3579         INIT_LIST_HEAD(&pool->worklist);
3580         INIT_LIST_HEAD(&pool->idle_list);
3581         hash_init(pool->busy_hash);
3582
3583         timer_setup(&pool->idle_timer, idle_worker_timeout, TIMER_DEFERRABLE);
3584         INIT_WORK(&pool->idle_cull_work, idle_cull_fn);
3585
3586         timer_setup(&pool->mayday_timer, pool_mayday_timeout, 0);
3587
3588         INIT_LIST_HEAD(&pool->workers);
3589         INIT_LIST_HEAD(&pool->dying_workers);
3590
3591         ida_init(&pool->worker_ida);
3592         INIT_HLIST_NODE(&pool->hash_node);
3593         pool->refcnt = 1;
3594
3595         /* shouldn't fail above this point */
3596         pool->attrs = alloc_workqueue_attrs();
3597         if (!pool->attrs)
3598                 return -ENOMEM;
3599         return 0;
3600 }
3601
3602 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
3603 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3604 {
3605         char *lock_name;
3606
3607         lockdep_register_key(&wq->key);
3608         lock_name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s%s", "(wq_completion)", wq->name);
3609         if (!lock_name)
3610                 lock_name = wq->name;
3611
3612         wq->lock_name = lock_name;
3613         lockdep_init_map(&wq->lockdep_map, lock_name, &wq->key, 0);
3614 }
3615
3616 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3617 {
3618         lockdep_unregister_key(&wq->key);
3619 }
3620
3621 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3622 {
3623         if (wq->lock_name != wq->name)
3624                 kfree(wq->lock_name);
3625 }
3626 #else
3627 static void wq_init_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3628 {
3629 }
3630
3631 static void wq_unregister_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3632 {
3633 }
3634
3635 static void wq_free_lockdep(struct workqueue_struct *wq)
3636 {
3637 }
3638 #endif
3639
3640 static void rcu_free_wq(struct rcu_head *rcu)
3641 {
3642         struct workqueue_struct *wq =
3643                 container_of(rcu, struct workqueue_struct, rcu);
3644
3645         wq_free_lockdep(wq);
3646
3647         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
3648                 free_percpu(wq->cpu_pwqs);
3649         else
3650                 free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
3651
3652         kfree(wq);
3653 }
3654
3655 static void rcu_free_pool(struct rcu_head *rcu)
3656 {
3657         struct worker_pool *pool = container_of(rcu, struct worker_pool, rcu);
3658
3659         ida_destroy(&pool->worker_ida);
3660         free_workqueue_attrs(pool->attrs);
3661         kfree(pool);
3662 }
3663
3664 /**
3665  * put_unbound_pool - put a worker_pool
3666  * @pool: worker_pool to put
3667  *
3668  * Put @pool.  If its refcnt reaches zero, it gets destroyed in RCU
3669  * safe manner.  get_unbound_pool() calls this function on its failure path
3670  * and this function should be able to release pools which went through,
3671  * successfully or not, init_worker_pool().
3672  *
3673  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3674  */
3675 static void put_unbound_pool(struct worker_pool *pool)
3676 {
3677         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(detach_completion);
3678         struct list_head cull_list;
3679         struct worker *worker;
3680
3681         INIT_LIST_HEAD(&cull_list);
3682
3683         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3684
3685         if (--pool->refcnt)
3686                 return;
3687
3688         /* sanity checks */
3689         if (WARN_ON(!(pool->cpu < 0)) ||
3690             WARN_ON(!list_empty(&pool->worklist)))
3691                 return;
3692
3693         /* release id and unhash */
3694         if (pool->id >= 0)
3695                 idr_remove(&worker_pool_idr, pool->id);
3696         hash_del(&pool->hash_node);
3697
3698         /*
3699          * Become the manager and destroy all workers.  This prevents
3700          * @pool's workers from blocking on attach_mutex.  We're the last
3701          * manager and @pool gets freed with the flag set.
3702          *
3703          * Having a concurrent manager is quite unlikely to happen as we can
3704          * only get here with
3705          *   pwq->refcnt == pool->refcnt == 0
3706          * which implies no work queued to the pool, which implies no worker can
3707          * become the manager. However a worker could have taken the role of
3708          * manager before the refcnts dropped to 0, since maybe_create_worker()
3709          * drops pool->lock
3710          */
3711         while (true) {
3712                 rcuwait_wait_event(&manager_wait,
3713                                    !(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE),
3714                                    TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3715
3716                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
3717                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
3718                 if (!(pool->flags & POOL_MANAGER_ACTIVE)) {
3719                         pool->flags |= POOL_MANAGER_ACTIVE;
3720                         break;
3721                 }
3722                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3723                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3724         }
3725
3726         while ((worker = first_idle_worker(pool)))
3727                 set_worker_dying(worker, &cull_list);
3728         WARN_ON(pool->nr_workers || pool->nr_idle);
3729         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
3730
3731         wake_dying_workers(&cull_list);
3732
3733         if (!list_empty(&pool->workers) || !list_empty(&pool->dying_workers))
3734                 pool->detach_completion = &detach_completion;
3735         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
3736
3737         if (pool->detach_completion)
3738                 wait_for_completion(pool->detach_completion);
3739
3740         /* shut down the timers */
3741         del_timer_sync(&pool->idle_timer);
3742         cancel_work_sync(&pool->idle_cull_work);
3743         del_timer_sync(&pool->mayday_timer);
3744
3745         /* RCU protected to allow dereferences from get_work_pool() */
3746         call_rcu(&pool->rcu, rcu_free_pool);
3747 }
3748
3749 /**
3750  * get_unbound_pool - get a worker_pool with the specified attributes
3751  * @attrs: the attributes of the worker_pool to get
3752  *
3753  * Obtain a worker_pool which has the same attributes as @attrs, bump the
3754  * reference count and return it.  If there already is a matching
3755  * worker_pool, it will be used; otherwise, this function attempts to
3756  * create a new one.
3757  *
3758  * Should be called with wq_pool_mutex held.
3759  *
3760  * Return: On success, a worker_pool with the same attributes as @attrs.
3761  * On failure, %NULL.
3762  */
3763 static struct worker_pool *get_unbound_pool(const struct workqueue_attrs *attrs)
3764 {
3765         u32 hash = wqattrs_hash(attrs);
3766         struct worker_pool *pool;
3767         int node;
3768         int target_node = NUMA_NO_NODE;
3769
3770         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3771
3772         /* do we already have a matching pool? */
3773         hash_for_each_possible(unbound_pool_hash, pool, hash_node, hash) {
3774                 if (wqattrs_equal(pool->attrs, attrs)) {
3775                         pool->refcnt++;
3776                         return pool;
3777                 }
3778         }
3779
3780         /* if cpumask is contained inside a NUMA node, we belong to that node */
3781         if (wq_numa_enabled) {
3782                 for_each_node(node) {
3783                         if (cpumask_subset(attrs->cpumask,
3784                                            wq_numa_possible_cpumask[node])) {
3785                                 target_node = node;
3786                                 break;
3787                         }
3788                 }
3789         }
3790
3791         /* nope, create a new one */
3792         pool = kzalloc_node(sizeof(*pool), GFP_KERNEL, target_node);
3793         if (!pool || init_worker_pool(pool) < 0)
3794                 goto fail;
3795
3796         lockdep_set_subclass(&pool->lock, 1);   /* see put_pwq() */
3797         copy_workqueue_attrs(pool->attrs, attrs);
3798         pool->node = target_node;
3799
3800         /*
3801          * no_numa isn't a worker_pool attribute, always clear it.  See
3802          * 'struct workqueue_attrs' comments for detail.
3803          */
3804         pool->attrs->no_numa = false;
3805
3806         if (worker_pool_assign_id(pool) < 0)
3807                 goto fail;
3808
3809         /* create and start the initial worker */
3810         if (wq_online && !create_worker(pool))
3811                 goto fail;
3812
3813         /* install */
3814         hash_add(unbound_pool_hash, &pool->hash_node, hash);
3815
3816         return pool;
3817 fail:
3818         if (pool)
3819                 put_unbound_pool(pool);
3820         return NULL;
3821 }
3822
3823 static void rcu_free_pwq(struct rcu_head *rcu)
3824 {
3825         kmem_cache_free(pwq_cache,
3826                         container_of(rcu, struct pool_workqueue, rcu));
3827 }
3828
3829 /*
3830  * Scheduled on system_wq by put_pwq() when an unbound pwq hits zero refcnt
3831  * and needs to be destroyed.
3832  */
3833 static void pwq_unbound_release_workfn(struct work_struct *work)
3834 {
3835         struct pool_workqueue *pwq = container_of(work, struct pool_workqueue,
3836                                                   unbound_release_work);
3837         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3838         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
3839         bool is_last = false;
3840
3841         /*
3842          * when @pwq is not linked, it doesn't hold any reference to the
3843          * @wq, and @wq is invalid to access.
3844          */
3845         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node)) {
3846                 if (WARN_ON_ONCE(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
3847                         return;
3848
3849                 mutex_lock(&wq->mutex);
3850                 list_del_rcu(&pwq->pwqs_node);
3851                 is_last = list_empty(&wq->pwqs);
3852                 mutex_unlock(&wq->mutex);
3853         }
3854
3855         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
3856         put_unbound_pool(pool);
3857         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
3858
3859         call_rcu(&pwq->rcu, rcu_free_pwq);
3860
3861         /*
3862          * If we're the last pwq going away, @wq is already dead and no one
3863          * is gonna access it anymore.  Schedule RCU free.
3864          */
3865         if (is_last) {
3866                 wq_unregister_lockdep(wq);
3867                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
3868         }
3869 }
3870
3871 /**
3872  * pwq_adjust_max_active - update a pwq's max_active to the current setting
3873  * @pwq: target pool_workqueue
3874  *
3875  * If @pwq isn't freezing, set @pwq->max_active to the associated
3876  * workqueue's saved_max_active and activate inactive work items
3877  * accordingly.  If @pwq is freezing, clear @pwq->max_active to zero.
3878  */
3879 static void pwq_adjust_max_active(struct pool_workqueue *pwq)
3880 {
3881         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3882         bool freezable = wq->flags & WQ_FREEZABLE;
3883         unsigned long flags;
3884
3885         /* for @wq->saved_max_active */
3886         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3887
3888         /* fast exit for non-freezable wqs */
3889         if (!freezable && pwq->max_active == wq->saved_max_active)
3890                 return;
3891
3892         /* this function can be called during early boot w/ irq disabled */
3893         raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
3894
3895         /*
3896          * During [un]freezing, the caller is responsible for ensuring that
3897          * this function is called at least once after @workqueue_freezing
3898          * is updated and visible.
3899          */
3900         if (!freezable || !workqueue_freezing) {
3901                 bool kick = false;
3902
3903                 pwq->max_active = wq->saved_max_active;
3904
3905                 while (!list_empty(&pwq->inactive_works) &&
3906                        pwq->nr_active < pwq->max_active) {
3907                         pwq_activate_first_inactive(pwq);
3908                         kick = true;
3909                 }
3910
3911                 /*
3912                  * Need to kick a worker after thawed or an unbound wq's
3913                  * max_active is bumped. In realtime scenarios, always kicking a
3914                  * worker will cause interference on the isolated cpu cores, so
3915                  * let's kick iff work items were activated.
3916                  */
3917                 if (kick)
3918                         wake_up_worker(pwq->pool);
3919         } else {
3920                 pwq->max_active = 0;
3921         }
3922
3923         raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
3924 }
3925
3926 /* initialize newly allocated @pwq which is associated with @wq and @pool */
3927 static void init_pwq(struct pool_workqueue *pwq, struct workqueue_struct *wq,
3928                      struct worker_pool *pool)
3929 {
3930         BUG_ON((unsigned long)pwq & WORK_STRUCT_FLAG_MASK);
3931
3932         memset(pwq, 0, sizeof(*pwq));
3933
3934         pwq->pool = pool;
3935         pwq->wq = wq;
3936         pwq->flush_color = -1;
3937         pwq->refcnt = 1;
3938         INIT_LIST_HEAD(&pwq->inactive_works);
3939         INIT_LIST_HEAD(&pwq->pwqs_node);
3940         INIT_LIST_HEAD(&pwq->mayday_node);
3941         INIT_WORK(&pwq->unbound_release_work, pwq_unbound_release_workfn);
3942 }
3943
3944 /* sync @pwq with the current state of its associated wq and link it */
3945 static void link_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
3946 {
3947         struct workqueue_struct *wq = pwq->wq;
3948
3949         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
3950
3951         /* may be called multiple times, ignore if already linked */
3952         if (!list_empty(&pwq->pwqs_node))
3953                 return;
3954
3955         /* set the matching work_color */
3956         pwq->work_color = wq->work_color;
3957
3958         /* sync max_active to the current setting */
3959         pwq_adjust_max_active(pwq);
3960
3961         /* link in @pwq */
3962         list_add_rcu(&pwq->pwqs_node, &wq->pwqs);
3963 }
3964
3965 /* obtain a pool matching @attr and create a pwq associating the pool and @wq */
3966 static struct pool_workqueue *alloc_unbound_pwq(struct workqueue_struct *wq,
3967                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
3968 {
3969         struct worker_pool *pool;
3970         struct pool_workqueue *pwq;
3971
3972         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
3973
3974         pool = get_unbound_pool(attrs);
3975         if (!pool)
3976                 return NULL;
3977
3978         pwq = kmem_cache_alloc_node(pwq_cache, GFP_KERNEL, pool->node);
3979         if (!pwq) {
3980                 put_unbound_pool(pool);
3981                 return NULL;
3982         }
3983
3984         init_pwq(pwq, wq, pool);
3985         return pwq;
3986 }
3987
3988 /**
3989  * wq_calc_node_cpumask - calculate a wq_attrs' cpumask for the specified node
3990  * @attrs: the wq_attrs of the default pwq of the target workqueue
3991  * @node: the target NUMA node
3992  * @cpu_going_down: if >= 0, the CPU to consider as offline
3993  * @cpumask: outarg, the resulting cpumask
3994  *
3995  * Calculate the cpumask a workqueue with @attrs should use on @node.  If
3996  * @cpu_going_down is >= 0, that cpu is considered offline during
3997  * calculation.  The result is stored in @cpumask.
3998  *
3999  * If NUMA affinity is not enabled, @attrs->cpumask is always used.  If
4000  * enabled and @node has online CPUs requested by @attrs, the returned
4001  * cpumask is the intersection of the possible CPUs of @node and
4002  * @attrs->cpumask.
4003  *
4004  * The caller is responsible for ensuring that the cpumask of @node stays
4005  * stable.
4006  *
4007  * Return: %true if the resulting @cpumask is different from @attrs->cpumask,
4008  * %false if equal.
4009  */
4010 static bool wq_calc_node_cpumask(const struct workqueue_attrs *attrs, int node,
4011                                  int cpu_going_down, cpumask_t *cpumask)
4012 {
4013         if (!wq_numa_enabled || attrs->no_numa)
4014                 goto use_dfl;
4015
4016         /* does @node have any online CPUs @attrs wants? */
4017         cpumask_and(cpumask, cpumask_of_node(node), attrs->cpumask);
4018         if (cpu_going_down >= 0)
4019                 cpumask_clear_cpu(cpu_going_down, cpumask);
4020
4021         if (cpumask_empty(cpumask))
4022                 goto use_dfl;
4023
4024         /* yeap, return possible CPUs in @node that @attrs wants */
4025         cpumask_and(cpumask, attrs->cpumask, wq_numa_possible_cpumask[node]);
4026
4027         if (cpumask_empty(cpumask)) {
4028                 pr_warn_once("WARNING: workqueue cpumask: online intersect > "
4029                                 "possible intersect\n");
4030                 return false;
4031         }
4032
4033         return !cpumask_equal(cpumask, attrs->cpumask);
4034
4035 use_dfl:
4036         cpumask_copy(cpumask, attrs->cpumask);
4037         return false;
4038 }
4039
4040 /* install @pwq into @wq's numa_pwq_tbl[] for @node and return the old pwq */
4041 static struct pool_workqueue *numa_pwq_tbl_install(struct workqueue_struct *wq,
4042                                                    int node,
4043                                                    struct pool_workqueue *pwq)
4044 {
4045         struct pool_workqueue *old_pwq;
4046
4047         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4048         lockdep_assert_held(&wq->mutex);
4049
4050         /* link_pwq() can handle duplicate calls */
4051         link_pwq(pwq);
4052
4053         old_pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4054         rcu_assign_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node], pwq);
4055         return old_pwq;
4056 }
4057
4058 /* context to store the prepared attrs & pwqs before applying */
4059 struct apply_wqattrs_ctx {
4060         struct workqueue_struct *wq;            /* target workqueue */
4061         struct workqueue_attrs  *attrs;         /* attrs to apply */
4062         struct list_head        list;           /* queued for batching commit */
4063         struct pool_workqueue   *dfl_pwq;
4064         struct pool_workqueue   *pwq_tbl[];
4065 };
4066
4067 /* free the resources after success or abort */
4068 static void apply_wqattrs_cleanup(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4069 {
4070         if (ctx) {
4071                 int node;
4072
4073                 for_each_node(node)
4074                         put_pwq_unlocked(ctx->pwq_tbl[node]);
4075                 put_pwq_unlocked(ctx->dfl_pwq);
4076
4077                 free_workqueue_attrs(ctx->attrs);
4078
4079                 kfree(ctx);
4080         }
4081 }
4082
4083 /* allocate the attrs and pwqs for later installation */
4084 static struct apply_wqattrs_ctx *
4085 apply_wqattrs_prepare(struct workqueue_struct *wq,
4086                       const struct workqueue_attrs *attrs,
4087                       const cpumask_var_t unbound_cpumask)
4088 {
4089         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4090         struct workqueue_attrs *new_attrs, *tmp_attrs;
4091         int node;
4092
4093         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4094
4095         ctx = kzalloc(struct_size(ctx, pwq_tbl, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
4096
4097         new_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4098         tmp_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4099         if (!ctx || !new_attrs || !tmp_attrs)
4100                 goto out_free;
4101
4102         /*
4103          * Calculate the attrs of the default pwq with unbound_cpumask
4104          * which is wq_unbound_cpumask or to set to wq_unbound_cpumask.
4105          * If the user configured cpumask doesn't overlap with the
4106          * wq_unbound_cpumask, we fallback to the wq_unbound_cpumask.
4107          */
4108         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4109         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4110         if (unlikely(cpumask_empty(new_attrs->cpumask)))
4111                 cpumask_copy(new_attrs->cpumask, unbound_cpumask);
4112
4113         /*
4114          * We may create multiple pwqs with differing cpumasks.  Make a
4115          * copy of @new_attrs which will be modified and used to obtain
4116          * pools.
4117          */
4118         copy_workqueue_attrs(tmp_attrs, new_attrs);
4119
4120         /*
4121          * If something goes wrong during CPU up/down, we'll fall back to
4122          * the default pwq covering whole @attrs->cpumask.  Always create
4123          * it even if we don't use it immediately.
4124          */
4125         ctx->dfl_pwq = alloc_unbound_pwq(wq, new_attrs);
4126         if (!ctx->dfl_pwq)
4127                 goto out_free;
4128
4129         for_each_node(node) {
4130                 if (wq_calc_node_cpumask(new_attrs, node, -1, tmp_attrs->cpumask)) {
4131                         ctx->pwq_tbl[node] = alloc_unbound_pwq(wq, tmp_attrs);
4132                         if (!ctx->pwq_tbl[node])
4133                                 goto out_free;
4134                 } else {
4135                         ctx->dfl_pwq->refcnt++;
4136                         ctx->pwq_tbl[node] = ctx->dfl_pwq;
4137                 }
4138         }
4139
4140         /* save the user configured attrs and sanitize it. */
4141         copy_workqueue_attrs(new_attrs, attrs);
4142         cpumask_and(new_attrs->cpumask, new_attrs->cpumask, cpu_possible_mask);
4143         ctx->attrs = new_attrs;
4144
4145         ctx->wq = wq;
4146         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
4147         return ctx;
4148
4149 out_free:
4150         free_workqueue_attrs(tmp_attrs);
4151         free_workqueue_attrs(new_attrs);
4152         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4153         return NULL;
4154 }
4155
4156 /* set attrs and install prepared pwqs, @ctx points to old pwqs on return */
4157 static void apply_wqattrs_commit(struct apply_wqattrs_ctx *ctx)
4158 {
4159         int node;
4160
4161         /* all pwqs have been created successfully, let's install'em */
4162         mutex_lock(&ctx->wq->mutex);
4163
4164         copy_workqueue_attrs(ctx->wq->unbound_attrs, ctx->attrs);
4165
4166         /* save the previous pwq and install the new one */
4167         for_each_node(node)
4168                 ctx->pwq_tbl[node] = numa_pwq_tbl_install(ctx->wq, node,
4169                                                           ctx->pwq_tbl[node]);
4170
4171         /* @dfl_pwq might not have been used, ensure it's linked */
4172         link_pwq(ctx->dfl_pwq);
4173         swap(ctx->wq->dfl_pwq, ctx->dfl_pwq);
4174
4175         mutex_unlock(&ctx->wq->mutex);
4176 }
4177
4178 static void apply_wqattrs_lock(void)
4179 {
4180         /* CPUs should stay stable across pwq creations and installations */
4181         cpus_read_lock();
4182         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4183 }
4184
4185 static void apply_wqattrs_unlock(void)
4186 {
4187         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4188         cpus_read_unlock();
4189 }
4190
4191 static int apply_workqueue_attrs_locked(struct workqueue_struct *wq,
4192                                         const struct workqueue_attrs *attrs)
4193 {
4194         struct apply_wqattrs_ctx *ctx;
4195
4196         /* only unbound workqueues can change attributes */
4197         if (WARN_ON(!(wq->flags & WQ_UNBOUND)))
4198                 return -EINVAL;
4199
4200         /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
4201         if (!list_empty(&wq->pwqs)) {
4202                 if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4203                         return -EINVAL;
4204
4205                 wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4206         }
4207
4208         ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, attrs, wq_unbound_cpumask);
4209         if (!ctx)
4210                 return -ENOMEM;
4211
4212         /* the ctx has been prepared successfully, let's commit it */
4213         apply_wqattrs_commit(ctx);
4214         apply_wqattrs_cleanup(ctx);
4215
4216         return 0;
4217 }
4218
4219 /**
4220  * apply_workqueue_attrs - apply new workqueue_attrs to an unbound workqueue
4221  * @wq: the target workqueue
4222  * @attrs: the workqueue_attrs to apply, allocated with alloc_workqueue_attrs()
4223  *
4224  * Apply @attrs to an unbound workqueue @wq.  Unless disabled, on NUMA
4225  * machines, this function maps a separate pwq to each NUMA node with
4226  * possibles CPUs in @attrs->cpumask so that work items are affine to the
4227  * NUMA node it was issued on.  Older pwqs are released as in-flight work
4228  * items finish.  Note that a work item which repeatedly requeues itself
4229  * back-to-back will stay on its current pwq.
4230  *
4231  * Performs GFP_KERNEL allocations.
4232  *
4233  * Assumes caller has CPU hotplug read exclusion, i.e. cpus_read_lock().
4234  *
4235  * Return: 0 on success and -errno on failure.
4236  */
4237 int apply_workqueue_attrs(struct workqueue_struct *wq,
4238                           const struct workqueue_attrs *attrs)
4239 {
4240         int ret;
4241
4242         lockdep_assert_cpus_held();
4243
4244         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4245         ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
4246         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4247
4248         return ret;
4249 }
4250
4251 /**
4252  * wq_update_unbound_numa - update NUMA affinity of a wq for CPU hot[un]plug
4253  * @wq: the target workqueue
4254  * @cpu: the CPU coming up or going down
4255  * @online: whether @cpu is coming up or going down
4256  *
4257  * This function is to be called from %CPU_DOWN_PREPARE, %CPU_ONLINE and
4258  * %CPU_DOWN_FAILED.  @cpu is being hot[un]plugged, update NUMA affinity of
4259  * @wq accordingly.
4260  *
4261  * If NUMA affinity can't be adjusted due to memory allocation failure, it
4262  * falls back to @wq->dfl_pwq which may not be optimal but is always
4263  * correct.
4264  *
4265  * Note that when the last allowed CPU of a NUMA node goes offline for a
4266  * workqueue with a cpumask spanning multiple nodes, the workers which were
4267  * already executing the work items for the workqueue will lose their CPU
4268  * affinity and may execute on any CPU.  This is similar to how per-cpu
4269  * workqueues behave on CPU_DOWN.  If a workqueue user wants strict
4270  * affinity, it's the user's responsibility to flush the work item from
4271  * CPU_DOWN_PREPARE.
4272  */
4273 static void wq_update_unbound_numa(struct workqueue_struct *wq, int cpu,
4274                                    bool online)
4275 {
4276         int node = cpu_to_node(cpu);
4277         int cpu_off = online ? -1 : cpu;
4278         struct pool_workqueue *old_pwq = NULL, *pwq;
4279         struct workqueue_attrs *target_attrs;
4280         cpumask_t *cpumask;
4281
4282         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
4283
4284         if (!wq_numa_enabled || !(wq->flags & WQ_UNBOUND) ||
4285             wq->unbound_attrs->no_numa)
4286                 return;
4287
4288         /*
4289          * We don't wanna alloc/free wq_attrs for each wq for each CPU.
4290          * Let's use a preallocated one.  The following buf is protected by
4291          * CPU hotplug exclusion.
4292          */
4293         target_attrs = wq_update_unbound_numa_attrs_buf;
4294         cpumask = target_attrs->cpumask;
4295
4296         copy_workqueue_attrs(target_attrs, wq->unbound_attrs);
4297         pwq = unbound_pwq_by_node(wq, node);
4298
4299         /*
4300          * Let's determine what needs to be done.  If the target cpumask is
4301          * different from the default pwq's, we need to compare it to @pwq's
4302          * and create a new one if they don't match.  If the target cpumask
4303          * equals the default pwq's, the default pwq should be used.
4304          */
4305         if (wq_calc_node_cpumask(wq->dfl_pwq->pool->attrs, node, cpu_off, cpumask)) {
4306                 if (cpumask_equal(cpumask, pwq->pool->attrs->cpumask))
4307                         return;
4308         } else {
4309                 goto use_dfl_pwq;
4310         }
4311
4312         /* create a new pwq */
4313         pwq = alloc_unbound_pwq(wq, target_attrs);
4314         if (!pwq) {
4315                 pr_warn("workqueue: allocation failed while updating NUMA affinity of \"%s\"\n",
4316                         wq->name);
4317                 goto use_dfl_pwq;
4318         }
4319
4320         /* Install the new pwq. */
4321         mutex_lock(&wq->mutex);
4322         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, pwq);
4323         goto out_unlock;
4324
4325 use_dfl_pwq:
4326         mutex_lock(&wq->mutex);
4327         raw_spin_lock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4328         get_pwq(wq->dfl_pwq);
4329         raw_spin_unlock_irq(&wq->dfl_pwq->pool->lock);
4330         old_pwq = numa_pwq_tbl_install(wq, node, wq->dfl_pwq);
4331 out_unlock:
4332         mutex_unlock(&wq->mutex);
4333         put_pwq_unlocked(old_pwq);
4334 }
4335
4336 static int alloc_and_link_pwqs(struct workqueue_struct *wq)
4337 {
4338         bool highpri = wq->flags & WQ_HIGHPRI;
4339         int cpu, ret;
4340
4341         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4342                 wq->cpu_pwqs = alloc_percpu(struct pool_workqueue);
4343                 if (!wq->cpu_pwqs)
4344                         return -ENOMEM;
4345
4346                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4347                         struct pool_workqueue *pwq =
4348                                 per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4349                         struct worker_pool *cpu_pools =
4350                                 per_cpu(cpu_worker_pools, cpu);
4351
4352                         init_pwq(pwq, wq, &cpu_pools[highpri]);
4353
4354                         mutex_lock(&wq->mutex);
4355                         link_pwq(pwq);
4356                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4357                 }
4358                 return 0;
4359         }
4360
4361         cpus_read_lock();
4362         if (wq->flags & __WQ_ORDERED) {
4363                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, ordered_wq_attrs[highpri]);
4364                 /* there should only be single pwq for ordering guarantee */
4365                 WARN(!ret && (wq->pwqs.next != &wq->dfl_pwq->pwqs_node ||
4366                               wq->pwqs.prev != &wq->dfl_pwq->pwqs_node),
4367                      "ordering guarantee broken for workqueue %s\n", wq->name);
4368         } else {
4369                 ret = apply_workqueue_attrs(wq, unbound_std_wq_attrs[highpri]);
4370         }
4371         cpus_read_unlock();
4372
4373         return ret;
4374 }
4375
4376 static int wq_clamp_max_active(int max_active, unsigned int flags,
4377                                const char *name)
4378 {
4379         int lim = flags & WQ_UNBOUND ? WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE : WQ_MAX_ACTIVE;
4380
4381         if (max_active < 1 || max_active > lim)
4382                 pr_warn("workqueue: max_active %d requested for %s is out of range, clamping between %d and %d\n",
4383                         max_active, name, 1, lim);
4384
4385         return clamp_val(max_active, 1, lim);
4386 }
4387
4388 /*
4389  * Workqueues which may be used during memory reclaim should have a rescuer
4390  * to guarantee forward progress.
4391  */
4392 static int init_rescuer(struct workqueue_struct *wq)
4393 {
4394         struct worker *rescuer;
4395         int ret;
4396
4397         if (!(wq->flags & WQ_MEM_RECLAIM))
4398                 return 0;
4399
4400         rescuer = alloc_worker(NUMA_NO_NODE);
4401         if (!rescuer) {
4402                 pr_err("workqueue: Failed to allocate a rescuer for wq \"%s\"\n",
4403                        wq->name);
4404                 return -ENOMEM;
4405         }
4406
4407         rescuer->rescue_wq = wq;
4408         rescuer->task = kthread_create(rescuer_thread, rescuer, "%s", wq->name);
4409         if (IS_ERR(rescuer->task)) {
4410                 ret = PTR_ERR(rescuer->task);
4411                 pr_err("workqueue: Failed to create a rescuer kthread for wq \"%s\": %pe",
4412                        wq->name, ERR_PTR(ret));
4413                 kfree(rescuer);
4414                 return ret;
4415         }
4416
4417         wq->rescuer = rescuer;
4418         kthread_bind_mask(rescuer->task, cpu_possible_mask);
4419         wake_up_process(rescuer->task);
4420
4421         return 0;
4422 }
4423
4424 __printf(1, 4)
4425 struct workqueue_struct *alloc_workqueue(const char *fmt,
4426                                          unsigned int flags,
4427                                          int max_active, ...)
4428 {
4429         size_t tbl_size = 0;
4430         va_list args;
4431         struct workqueue_struct *wq;
4432         struct pool_workqueue *pwq;
4433
4434         /*
4435          * Unbound && max_active == 1 used to imply ordered, which is no
4436          * longer the case on NUMA machines due to per-node pools.  While
4437          * alloc_ordered_workqueue() is the right way to create an ordered
4438          * workqueue, keep the previous behavior to avoid subtle breakages
4439          * on NUMA.
4440          */
4441         if ((flags & WQ_UNBOUND) && max_active == 1)
4442                 flags |= __WQ_ORDERED;
4443
4444         /* see the comment above the definition of WQ_POWER_EFFICIENT */
4445         if ((flags & WQ_POWER_EFFICIENT) && wq_power_efficient)
4446                 flags |= WQ_UNBOUND;
4447
4448         /* allocate wq and format name */
4449         if (flags & WQ_UNBOUND)
4450                 tbl_size = nr_node_ids * sizeof(wq->numa_pwq_tbl[0]);
4451
4452         wq = kzalloc(sizeof(*wq) + tbl_size, GFP_KERNEL);
4453         if (!wq)
4454                 return NULL;
4455
4456         if (flags & WQ_UNBOUND) {
4457                 wq->unbound_attrs = alloc_workqueue_attrs();
4458                 if (!wq->unbound_attrs)
4459                         goto err_free_wq;
4460         }
4461
4462         va_start(args, max_active);
4463         vsnprintf(wq->name, sizeof(wq->name), fmt, args);
4464         va_end(args);
4465
4466         max_active = max_active ?: WQ_DFL_ACTIVE;
4467         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, flags, wq->name);
4468
4469         /* init wq */
4470         wq->flags = flags;
4471         wq->saved_max_active = max_active;
4472         mutex_init(&wq->mutex);
4473         atomic_set(&wq->nr_pwqs_to_flush, 0);
4474         INIT_LIST_HEAD(&wq->pwqs);
4475         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_queue);
4476         INIT_LIST_HEAD(&wq->flusher_overflow);
4477         INIT_LIST_HEAD(&wq->maydays);
4478
4479         wq_init_lockdep(wq);
4480         INIT_LIST_HEAD(&wq->list);
4481
4482         if (alloc_and_link_pwqs(wq) < 0)
4483                 goto err_unreg_lockdep;
4484
4485         if (wq_online && init_rescuer(wq) < 0)
4486                 goto err_destroy;
4487
4488         if ((wq->flags & WQ_SYSFS) && workqueue_sysfs_register(wq))
4489                 goto err_destroy;
4490
4491         /*
4492          * wq_pool_mutex protects global freeze state and workqueues list.
4493          * Grab it, adjust max_active and add the new @wq to workqueues
4494          * list.
4495          */
4496         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4497
4498         mutex_lock(&wq->mutex);
4499         for_each_pwq(pwq, wq)
4500                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4501         mutex_unlock(&wq->mutex);
4502
4503         list_add_tail_rcu(&wq->list, &workqueues);
4504
4505         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4506
4507         return wq;
4508
4509 err_unreg_lockdep:
4510         wq_unregister_lockdep(wq);
4511         wq_free_lockdep(wq);
4512 err_free_wq:
4513         free_workqueue_attrs(wq->unbound_attrs);
4514         kfree(wq);
4515         return NULL;
4516 err_destroy:
4517         destroy_workqueue(wq);
4518         return NULL;
4519 }
4520 EXPORT_SYMBOL_GPL(alloc_workqueue);
4521
4522 static bool pwq_busy(struct pool_workqueue *pwq)
4523 {
4524         int i;
4525
4526         for (i = 0; i < WORK_NR_COLORS; i++)
4527                 if (pwq->nr_in_flight[i])
4528                         return true;
4529
4530         if ((pwq != pwq->wq->dfl_pwq) && (pwq->refcnt > 1))
4531                 return true;
4532         if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works))
4533                 return true;
4534
4535         return false;
4536 }
4537
4538 /**
4539  * destroy_workqueue - safely terminate a workqueue
4540  * @wq: target workqueue
4541  *
4542  * Safely destroy a workqueue. All work currently pending will be done first.
4543  */
4544 void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4545 {
4546         struct pool_workqueue *pwq;
4547         int node;
4548
4549         /*
4550          * Remove it from sysfs first so that sanity check failure doesn't
4551          * lead to sysfs name conflicts.
4552          */
4553         workqueue_sysfs_unregister(wq);
4554
4555         /* mark the workqueue destruction is in progress */
4556         mutex_lock(&wq->mutex);
4557         wq->flags |= __WQ_DESTROYING;
4558         mutex_unlock(&wq->mutex);
4559
4560         /* drain it before proceeding with destruction */
4561         drain_workqueue(wq);
4562
4563         /* kill rescuer, if sanity checks fail, leave it w/o rescuer */
4564         if (wq->rescuer) {
4565                 struct worker *rescuer = wq->rescuer;
4566
4567                 /* this prevents new queueing */
4568                 raw_spin_lock_irq(&wq_mayday_lock);
4569                 wq->rescuer = NULL;
4570                 raw_spin_unlock_irq(&wq_mayday_lock);
4571
4572                 /* rescuer will empty maydays list before exiting */
4573                 kthread_stop(rescuer->task);
4574                 kfree(rescuer);
4575         }
4576
4577         /*
4578          * Sanity checks - grab all the locks so that we wait for all
4579          * in-flight operations which may do put_pwq().
4580          */
4581         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
4582         mutex_lock(&wq->mutex);
4583         for_each_pwq(pwq, wq) {
4584                 raw_spin_lock_irq(&pwq->pool->lock);
4585                 if (WARN_ON(pwq_busy(pwq))) {
4586                         pr_warn("%s: %s has the following busy pwq\n",
4587                                 __func__, wq->name);
4588                         show_pwq(pwq);
4589                         raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4590                         mutex_unlock(&wq->mutex);
4591                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4592                         show_one_workqueue(wq);
4593                         return;
4594                 }
4595                 raw_spin_unlock_irq(&pwq->pool->lock);
4596         }
4597         mutex_unlock(&wq->mutex);
4598
4599         /*
4600          * wq list is used to freeze wq, remove from list after
4601          * flushing is complete in case freeze races us.
4602          */
4603         list_del_rcu(&wq->list);
4604         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
4605
4606         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND)) {
4607                 wq_unregister_lockdep(wq);
4608                 /*
4609                  * The base ref is never dropped on per-cpu pwqs.  Directly
4610                  * schedule RCU free.
4611                  */
4612                 call_rcu(&wq->rcu, rcu_free_wq);
4613         } else {
4614                 /*
4615                  * We're the sole accessor of @wq at this point.  Directly
4616                  * access numa_pwq_tbl[] and dfl_pwq to put the base refs.
4617                  * @wq will be freed when the last pwq is released.
4618                  */
4619                 for_each_node(node) {
4620                         pwq = rcu_access_pointer(wq->numa_pwq_tbl[node]);
4621                         RCU_INIT_POINTER(wq->numa_pwq_tbl[node], NULL);
4622                         put_pwq_unlocked(pwq);
4623                 }
4624
4625                 /*
4626                  * Put dfl_pwq.  @wq may be freed any time after dfl_pwq is
4627                  * put.  Don't access it afterwards.
4628                  */
4629                 pwq = wq->dfl_pwq;
4630                 wq->dfl_pwq = NULL;
4631                 put_pwq_unlocked(pwq);
4632         }
4633 }
4634 EXPORT_SYMBOL_GPL(destroy_workqueue);
4635
4636 /**
4637  * workqueue_set_max_active - adjust max_active of a workqueue
4638  * @wq: target workqueue
4639  * @max_active: new max_active value.
4640  *
4641  * Set max_active of @wq to @max_active.
4642  *
4643  * CONTEXT:
4644  * Don't call from IRQ context.
4645  */
4646 void workqueue_set_max_active(struct workqueue_struct *wq, int max_active)
4647 {
4648         struct pool_workqueue *pwq;
4649
4650         /* disallow meddling with max_active for ordered workqueues */
4651         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
4652                 return;
4653
4654         max_active = wq_clamp_max_active(max_active, wq->flags, wq->name);
4655
4656         mutex_lock(&wq->mutex);
4657
4658         wq->flags &= ~__WQ_ORDERED;
4659         wq->saved_max_active = max_active;
4660
4661         for_each_pwq(pwq, wq)
4662                 pwq_adjust_max_active(pwq);
4663
4664         mutex_unlock(&wq->mutex);
4665 }
4666 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_set_max_active);
4667
4668 /**
4669  * current_work - retrieve %current task's work struct
4670  *
4671  * Determine if %current task is a workqueue worker and what it's working on.
4672  * Useful to find out the context that the %current task is running in.
4673  *
4674  * Return: work struct if %current task is a workqueue worker, %NULL otherwise.
4675  */
4676 struct work_struct *current_work(void)
4677 {
4678         struct worker *worker = current_wq_worker();
4679
4680         return worker ? worker->current_work : NULL;
4681 }
4682 EXPORT_SYMBOL(current_work);
4683
4684 /**
4685  * current_is_workqueue_rescuer - is %current workqueue rescuer?
4686  *
4687  * Determine whether %current is a workqueue rescuer.  Can be used from
4688  * work functions to determine whether it's being run off the rescuer task.
4689  *
4690  * Return: %true if %current is a workqueue rescuer. %false otherwise.
4691  */
4692 bool current_is_workqueue_rescuer(void)
4693 {
4694         struct worker *worker = current_wq_worker();
4695
4696         return worker && worker->rescue_wq;
4697 }
4698
4699 /**
4700  * workqueue_congested - test whether a workqueue is congested
4701  * @cpu: CPU in question
4702  * @wq: target workqueue
4703  *
4704  * Test whether @wq's cpu workqueue for @cpu is congested.  There is
4705  * no synchronization around this function and the test result is
4706  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4707  *
4708  * If @cpu is WORK_CPU_UNBOUND, the test is performed on the local CPU.
4709  * Note that both per-cpu and unbound workqueues may be associated with
4710  * multiple pool_workqueues which have separate congested states.  A
4711  * workqueue being congested on one CPU doesn't mean the workqueue is also
4712  * contested on other CPUs / NUMA nodes.
4713  *
4714  * Return:
4715  * %true if congested, %false otherwise.
4716  */
4717 bool workqueue_congested(int cpu, struct workqueue_struct *wq)
4718 {
4719         struct pool_workqueue *pwq;
4720         bool ret;
4721
4722         rcu_read_lock();
4723         preempt_disable();
4724
4725         if (cpu == WORK_CPU_UNBOUND)
4726                 cpu = smp_processor_id();
4727
4728         if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
4729                 pwq = per_cpu_ptr(wq->cpu_pwqs, cpu);
4730         else
4731                 pwq = unbound_pwq_by_node(wq, cpu_to_node(cpu));
4732
4733         ret = !list_empty(&pwq->inactive_works);
4734         preempt_enable();
4735         rcu_read_unlock();
4736
4737         return ret;
4738 }
4739 EXPORT_SYMBOL_GPL(workqueue_congested);
4740
4741 /**
4742  * work_busy - test whether a work is currently pending or running
4743  * @work: the work to be tested
4744  *
4745  * Test whether @work is currently pending or running.  There is no
4746  * synchronization around this function and the test result is
4747  * unreliable and only useful as advisory hints or for debugging.
4748  *
4749  * Return:
4750  * OR'd bitmask of WORK_BUSY_* bits.
4751  */
4752 unsigned int work_busy(struct work_struct *work)
4753 {
4754         struct worker_pool *pool;
4755         unsigned long flags;
4756         unsigned int ret = 0;
4757
4758         if (work_pending(work))
4759                 ret |= WORK_BUSY_PENDING;
4760
4761         rcu_read_lock();
4762         pool = get_work_pool(work);
4763         if (pool) {
4764                 raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
4765                 if (find_worker_executing_work(pool, work))
4766                         ret |= WORK_BUSY_RUNNING;
4767                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
4768         }
4769         rcu_read_unlock();
4770
4771         return ret;
4772 }
4773 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_busy);
4774
4775 /**
4776  * set_worker_desc - set description for the current work item
4777  * @fmt: printf-style format string
4778  * @...: arguments for the format string
4779  *
4780  * This function can be called by a running work function to describe what
4781  * the work item is about.  If the worker task gets dumped, this
4782  * information will be printed out together to help debugging.  The
4783  * description can be at most WORKER_DESC_LEN including the trailing '\0'.
4784  */
4785 void set_worker_desc(const char *fmt, ...)
4786 {
4787         struct worker *worker = current_wq_worker();
4788         va_list args;
4789
4790         if (worker) {
4791                 va_start(args, fmt);
4792                 vsnprintf(worker->desc, sizeof(worker->desc), fmt, args);
4793                 va_end(args);
4794         }
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_worker_desc);
4797
4798 /**
4799  * print_worker_info - print out worker information and description
4800  * @log_lvl: the log level to use when printing
4801  * @task: target task
4802  *
4803  * If @task is a worker and currently executing a work item, print out the
4804  * name of the workqueue being serviced and worker description set with
4805  * set_worker_desc() by the currently executing work item.
4806  *
4807  * This function can be safely called on any task as long as the
4808  * task_struct itself is accessible.  While safe, this function isn't
4809  * synchronized and may print out mixups or garbages of limited length.
4810  */
4811 void print_worker_info(const char *log_lvl, struct task_struct *task)
4812 {
4813         work_func_t *fn = NULL;
4814         char name[WQ_NAME_LEN] = { };
4815         char desc[WORKER_DESC_LEN] = { };
4816         struct pool_workqueue *pwq = NULL;
4817         struct workqueue_struct *wq = NULL;
4818         struct worker *worker;
4819
4820         if (!(task->flags & PF_WQ_WORKER))
4821                 return;
4822
4823         /*
4824          * This function is called without any synchronization and @task
4825          * could be in any state.  Be careful with dereferences.
4826          */
4827         worker = kthread_probe_data(task);
4828
4829         /*
4830          * Carefully copy the associated workqueue's workfn, name and desc.
4831          * Keep the original last '\0' in case the original is garbage.
4832          */
4833         copy_from_kernel_nofault(&fn, &worker->current_func, sizeof(fn));
4834         copy_from_kernel_nofault(&pwq, &worker->current_pwq, sizeof(pwq));
4835         copy_from_kernel_nofault(&wq, &pwq->wq, sizeof(wq));
4836         copy_from_kernel_nofault(name, wq->name, sizeof(name) - 1);
4837         copy_from_kernel_nofault(desc, worker->desc, sizeof(desc) - 1);
4838
4839         if (fn || name[0] || desc[0]) {
4840                 printk("%sWorkqueue: %s %ps", log_lvl, name, fn);
4841                 if (strcmp(name, desc))
4842                         pr_cont(" (%s)", desc);
4843                 pr_cont("\n");
4844         }
4845 }
4846
4847 static void pr_cont_pool_info(struct worker_pool *pool)
4848 {
4849         pr_cont(" cpus=%*pbl", nr_cpumask_bits, pool->attrs->cpumask);
4850         if (pool->node != NUMA_NO_NODE)
4851                 pr_cont(" node=%d", pool->node);
4852         pr_cont(" flags=0x%x nice=%d", pool->flags, pool->attrs->nice);
4853 }
4854
4855 struct pr_cont_work_struct {
4856         bool comma;
4857         work_func_t func;
4858         long ctr;
4859 };
4860
4861 static void pr_cont_work_flush(bool comma, work_func_t func, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
4862 {
4863         if (!pcwsp->ctr)
4864                 goto out_record;
4865         if (func == pcwsp->func) {
4866                 pcwsp->ctr++;
4867                 return;
4868         }
4869         if (pcwsp->ctr == 1)
4870                 pr_cont("%s %ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->func);
4871         else
4872                 pr_cont("%s %ld*%ps", pcwsp->comma ? "," : "", pcwsp->ctr, pcwsp->func);
4873         pcwsp->ctr = 0;
4874 out_record:
4875         if ((long)func == -1L)
4876                 return;
4877         pcwsp->comma = comma;
4878         pcwsp->func = func;
4879         pcwsp->ctr = 1;
4880 }
4881
4882 static void pr_cont_work(bool comma, struct work_struct *work, struct pr_cont_work_struct *pcwsp)
4883 {
4884         if (work->func == wq_barrier_func) {
4885                 struct wq_barrier *barr;
4886
4887                 barr = container_of(work, struct wq_barrier, work);
4888
4889                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
4890                 pr_cont("%s BAR(%d)", comma ? "," : "",
4891                         task_pid_nr(barr->task));
4892         } else {
4893                 if (!comma)
4894                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1, pcwsp);
4895                 pr_cont_work_flush(comma, work->func, pcwsp);
4896         }
4897 }
4898
4899 static void show_pwq(struct pool_workqueue *pwq)
4900 {
4901         struct pr_cont_work_struct pcws = { .ctr = 0, };
4902         struct worker_pool *pool = pwq->pool;
4903         struct work_struct *work;
4904         struct worker *worker;
4905         bool has_in_flight = false, has_pending = false;
4906         int bkt;
4907
4908         pr_info("  pwq %d:", pool->id);
4909         pr_cont_pool_info(pool);
4910
4911         pr_cont(" active=%d/%d refcnt=%d%s\n",
4912                 pwq->nr_active, pwq->max_active, pwq->refcnt,
4913                 !list_empty(&pwq->mayday_node) ? " MAYDAY" : "");
4914
4915         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4916                 if (worker->current_pwq == pwq) {
4917                         has_in_flight = true;
4918                         break;
4919                 }
4920         }
4921         if (has_in_flight) {
4922                 bool comma = false;
4923
4924                 pr_info("    in-flight:");
4925                 hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
4926                         if (worker->current_pwq != pwq)
4927                                 continue;
4928
4929                         pr_cont("%s %d%s:%ps", comma ? "," : "",
4930                                 task_pid_nr(worker->task),
4931                                 worker->rescue_wq ? "(RESCUER)" : "",
4932                                 worker->current_func);
4933                         list_for_each_entry(work, &worker->scheduled, entry)
4934                                 pr_cont_work(false, work, &pcws);
4935                         pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
4936                         comma = true;
4937                 }
4938                 pr_cont("\n");
4939         }
4940
4941         list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4942                 if (get_work_pwq(work) == pwq) {
4943                         has_pending = true;
4944                         break;
4945                 }
4946         }
4947         if (has_pending) {
4948                 bool comma = false;
4949
4950                 pr_info("    pending:");
4951                 list_for_each_entry(work, &pool->worklist, entry) {
4952                         if (get_work_pwq(work) != pwq)
4953                                 continue;
4954
4955                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
4956                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4957                 }
4958                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
4959                 pr_cont("\n");
4960         }
4961
4962         if (!list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4963                 bool comma = false;
4964
4965                 pr_info("    inactive:");
4966                 list_for_each_entry(work, &pwq->inactive_works, entry) {
4967                         pr_cont_work(comma, work, &pcws);
4968                         comma = !(*work_data_bits(work) & WORK_STRUCT_LINKED);
4969                 }
4970                 pr_cont_work_flush(comma, (work_func_t)-1L, &pcws);
4971                 pr_cont("\n");
4972         }
4973 }
4974
4975 /**
4976  * show_one_workqueue - dump state of specified workqueue
4977  * @wq: workqueue whose state will be printed
4978  */
4979 void show_one_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
4980 {
4981         struct pool_workqueue *pwq;
4982         bool idle = true;
4983         unsigned long flags;
4984
4985         for_each_pwq(pwq, wq) {
4986                 if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4987                         idle = false;
4988                         break;
4989                 }
4990         }
4991         if (idle) /* Nothing to print for idle workqueue */
4992                 return;
4993
4994         pr_info("workqueue %s: flags=0x%x\n", wq->name, wq->flags);
4995
4996         for_each_pwq(pwq, wq) {
4997                 raw_spin_lock_irqsave(&pwq->pool->lock, flags);
4998                 if (pwq->nr_active || !list_empty(&pwq->inactive_works)) {
4999                         /*
5000                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
5001                          * drivers that queue work while holding locks
5002                          * also taken in their write paths.
5003                          */
5004                         printk_deferred_enter();
5005                         show_pwq(pwq);
5006                         printk_deferred_exit();
5007                 }
5008                 raw_spin_unlock_irqrestore(&pwq->pool->lock, flags);
5009                 /*
5010                  * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5011                  * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5012                  * hard lockup.
5013                  */
5014                 touch_nmi_watchdog();
5015         }
5016
5017 }
5018
5019 /**
5020  * show_one_worker_pool - dump state of specified worker pool
5021  * @pool: worker pool whose state will be printed
5022  */
5023 static void show_one_worker_pool(struct worker_pool *pool)
5024 {
5025         struct worker *worker;
5026         bool first = true;
5027         unsigned long flags;
5028         unsigned long hung = 0;
5029
5030         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
5031         if (pool->nr_workers == pool->nr_idle)
5032                 goto next_pool;
5033
5034         /* How long the first pending work is waiting for a worker. */
5035         if (!list_empty(&pool->worklist))
5036                 hung = jiffies_to_msecs(jiffies - pool->watchdog_ts) / 1000;
5037
5038         /*
5039          * Defer printing to avoid deadlocks in console drivers that
5040          * queue work while holding locks also taken in their write
5041          * paths.
5042          */
5043         printk_deferred_enter();
5044         pr_info("pool %d:", pool->id);
5045         pr_cont_pool_info(pool);
5046         pr_cont(" hung=%lus workers=%d", hung, pool->nr_workers);
5047         if (pool->manager)
5048                 pr_cont(" manager: %d",
5049                         task_pid_nr(pool->manager->task));
5050         list_for_each_entry(worker, &pool->idle_list, entry) {
5051                 pr_cont(" %s%d", first ? "idle: " : "",
5052                         task_pid_nr(worker->task));
5053                 first = false;
5054         }
5055         pr_cont("\n");
5056         printk_deferred_exit();
5057 next_pool:
5058         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
5059         /*
5060          * We could be printing a lot from atomic context, e.g.
5061          * sysrq-t -> show_all_workqueues(). Avoid triggering
5062          * hard lockup.
5063          */
5064         touch_nmi_watchdog();
5065
5066 }
5067
5068 /**
5069  * show_all_workqueues - dump workqueue state
5070  *
5071  * Called from a sysrq handler and prints out all busy workqueues and pools.
5072  */
5073 void show_all_workqueues(void)
5074 {
5075         struct workqueue_struct *wq;
5076         struct worker_pool *pool;
5077         int pi;
5078
5079         rcu_read_lock();
5080
5081         pr_info("Showing busy workqueues and worker pools:\n");
5082
5083         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list)
5084                 show_one_workqueue(wq);
5085
5086         for_each_pool(pool, pi)
5087                 show_one_worker_pool(pool);
5088
5089         rcu_read_unlock();
5090 }
5091
5092 /**
5093  * show_freezable_workqueues - dump freezable workqueue state
5094  *
5095  * Called from try_to_freeze_tasks() and prints out all freezable workqueues
5096  * still busy.
5097  */
5098 void show_freezable_workqueues(void)
5099 {
5100         struct workqueue_struct *wq;
5101
5102         rcu_read_lock();
5103
5104         pr_info("Showing freezable workqueues that are still busy:\n");
5105
5106         list_for_each_entry_rcu(wq, &workqueues, list) {
5107                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5108                         continue;
5109                 show_one_workqueue(wq);
5110         }
5111
5112         rcu_read_unlock();
5113 }
5114
5115 /* used to show worker information through /proc/PID/{comm,stat,status} */
5116 void wq_worker_comm(char *buf, size_t size, struct task_struct *task)
5117 {
5118         int off;
5119
5120         /* always show the actual comm */
5121         off = strscpy(buf, task->comm, size);
5122         if (off < 0)
5123                 return;
5124
5125         /* stabilize PF_WQ_WORKER and worker pool association */
5126         mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5127
5128         if (task->flags & PF_WQ_WORKER) {
5129                 struct worker *worker = kthread_data(task);
5130                 struct worker_pool *pool = worker->pool;
5131
5132                 if (pool) {
5133                         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5134                         /*
5135                          * ->desc tracks information (wq name or
5136                          * set_worker_desc()) for the latest execution.  If
5137                          * current, prepend '+', otherwise '-'.
5138                          */
5139                         if (worker->desc[0] != '\0') {
5140                                 if (worker->current_work)
5141                                         scnprintf(buf + off, size - off, "+%s",
5142                                                   worker->desc);
5143                                 else
5144                                         scnprintf(buf + off, size - off, "-%s",
5145                                                   worker->desc);
5146                         }
5147                         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5148                 }
5149         }
5150
5151         mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5152 }
5153
5154 #ifdef CONFIG_SMP
5155
5156 /*
5157  * CPU hotplug.
5158  *
5159  * There are two challenges in supporting CPU hotplug.  Firstly, there
5160  * are a lot of assumptions on strong associations among work, pwq and
5161  * pool which make migrating pending and scheduled works very
5162  * difficult to implement without impacting hot paths.  Secondly,
5163  * worker pools serve mix of short, long and very long running works making
5164  * blocked draining impractical.
5165  *
5166  * This is solved by allowing the pools to be disassociated from the CPU
5167  * running as an unbound one and allowing it to be reattached later if the
5168  * cpu comes back online.
5169  */
5170
5171 static void unbind_workers(int cpu)
5172 {
5173         struct worker_pool *pool;
5174         struct worker *worker;
5175
5176         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5177                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5178                 raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5179
5180                 /*
5181                  * We've blocked all attach/detach operations. Make all workers
5182                  * unbound and set DISASSOCIATED.  Before this, all workers
5183                  * must be on the cpu.  After this, they may become diasporas.
5184                  * And the preemption disabled section in their sched callbacks
5185                  * are guaranteed to see WORKER_UNBOUND since the code here
5186                  * is on the same cpu.
5187                  */
5188                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5189                         worker->flags |= WORKER_UNBOUND;
5190
5191                 pool->flags |= POOL_DISASSOCIATED;
5192
5193                 /*
5194                  * The handling of nr_running in sched callbacks are disabled
5195                  * now.  Zap nr_running.  After this, nr_running stays zero and
5196                  * need_more_worker() and keep_working() are always true as
5197                  * long as the worklist is not empty.  This pool now behaves as
5198                  * an unbound (in terms of concurrency management) pool which
5199                  * are served by workers tied to the pool.
5200                  */
5201                 pool->nr_running = 0;
5202
5203                 /*
5204                  * With concurrency management just turned off, a busy
5205                  * worker blocking could lead to lengthy stalls.  Kick off
5206                  * unbound chain execution of currently pending work items.
5207                  */
5208                 wake_up_worker(pool);
5209
5210                 raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5211
5212                 for_each_pool_worker(worker, pool)
5213                         unbind_worker(worker);
5214
5215                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5216         }
5217 }
5218
5219 /**
5220  * rebind_workers - rebind all workers of a pool to the associated CPU
5221  * @pool: pool of interest
5222  *
5223  * @pool->cpu is coming online.  Rebind all workers to the CPU.
5224  */
5225 static void rebind_workers(struct worker_pool *pool)
5226 {
5227         struct worker *worker;
5228
5229         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5230
5231         /*
5232          * Restore CPU affinity of all workers.  As all idle workers should
5233          * be on the run-queue of the associated CPU before any local
5234          * wake-ups for concurrency management happen, restore CPU affinity
5235          * of all workers first and then clear UNBOUND.  As we're called
5236          * from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail.
5237          */
5238         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5239                 kthread_set_per_cpu(worker->task, pool->cpu);
5240                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task,
5241                                                   pool->attrs->cpumask) < 0);
5242         }
5243
5244         raw_spin_lock_irq(&pool->lock);
5245
5246         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
5247
5248         for_each_pool_worker(worker, pool) {
5249                 unsigned int worker_flags = worker->flags;
5250
5251                 /*
5252                  * We want to clear UNBOUND but can't directly call
5253                  * worker_clr_flags() or adjust nr_running.  Atomically
5254                  * replace UNBOUND with another NOT_RUNNING flag REBOUND.
5255                  * @worker will clear REBOUND using worker_clr_flags() when
5256                  * it initiates the next execution cycle thus restoring
5257                  * concurrency management.  Note that when or whether
5258                  * @worker clears REBOUND doesn't affect correctness.
5259                  *
5260                  * WRITE_ONCE() is necessary because @worker->flags may be
5261                  * tested without holding any lock in
5262                  * wq_worker_running().  Without it, NOT_RUNNING test may
5263                  * fail incorrectly leading to premature concurrency
5264                  * management operations.
5265                  */
5266                 WARN_ON_ONCE(!(worker_flags & WORKER_UNBOUND));
5267                 worker_flags |= WORKER_REBOUND;
5268                 worker_flags &= ~WORKER_UNBOUND;
5269                 WRITE_ONCE(worker->flags, worker_flags);
5270         }
5271
5272         raw_spin_unlock_irq(&pool->lock);
5273 }
5274
5275 /**
5276  * restore_unbound_workers_cpumask - restore cpumask of unbound workers
5277  * @pool: unbound pool of interest
5278  * @cpu: the CPU which is coming up
5279  *
5280  * An unbound pool may end up with a cpumask which doesn't have any online
5281  * CPUs.  When a worker of such pool get scheduled, the scheduler resets
5282  * its cpus_allowed.  If @cpu is in @pool's cpumask which didn't have any
5283  * online CPU before, cpus_allowed of all its workers should be restored.
5284  */
5285 static void restore_unbound_workers_cpumask(struct worker_pool *pool, int cpu)
5286 {
5287         static cpumask_t cpumask;
5288         struct worker *worker;
5289
5290         lockdep_assert_held(&wq_pool_attach_mutex);
5291
5292         /* is @cpu allowed for @pool? */
5293         if (!cpumask_test_cpu(cpu, pool->attrs->cpumask))
5294                 return;
5295
5296         cpumask_and(&cpumask, pool->attrs->cpumask, cpu_online_mask);
5297
5298         /* as we're called from CPU_ONLINE, the following shouldn't fail */
5299         for_each_pool_worker(worker, pool)
5300                 WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(worker->task, &cpumask) < 0);
5301 }
5302
5303 int workqueue_prepare_cpu(unsigned int cpu)
5304 {
5305         struct worker_pool *pool;
5306
5307         for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
5308                 if (pool->nr_workers)
5309                         continue;
5310                 if (!create_worker(pool))
5311                         return -ENOMEM;
5312         }
5313         return 0;
5314 }
5315
5316 int workqueue_online_cpu(unsigned int cpu)
5317 {
5318         struct worker_pool *pool;
5319         struct workqueue_struct *wq;
5320         int pi;
5321
5322         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5323
5324         for_each_pool(pool, pi) {
5325                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5326
5327                 if (pool->cpu == cpu)
5328                         rebind_workers(pool);
5329                 else if (pool->cpu < 0)
5330                         restore_unbound_workers_cpumask(pool, cpu);
5331
5332                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5333         }
5334
5335         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5336         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5337                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, true);
5338
5339         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5340         return 0;
5341 }
5342
5343 int workqueue_offline_cpu(unsigned int cpu)
5344 {
5345         struct workqueue_struct *wq;
5346
5347         /* unbinding per-cpu workers should happen on the local CPU */
5348         if (WARN_ON(cpu != smp_processor_id()))
5349                 return -1;
5350
5351         unbind_workers(cpu);
5352
5353         /* update NUMA affinity of unbound workqueues */
5354         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5355         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list)
5356                 wq_update_unbound_numa(wq, cpu, false);
5357         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5358
5359         return 0;
5360 }
5361
5362 struct work_for_cpu {
5363         struct work_struct work;
5364         long (*fn)(void *);
5365         void *arg;
5366         long ret;
5367 };
5368
5369 static void work_for_cpu_fn(struct work_struct *work)
5370 {
5371         struct work_for_cpu *wfc = container_of(work, struct work_for_cpu, work);
5372
5373         wfc->ret = wfc->fn(wfc->arg);
5374 }
5375
5376 /**
5377  * work_on_cpu - run a function in thread context on a particular cpu
5378  * @cpu: the cpu to run on
5379  * @fn: the function to run
5380  * @arg: the function arg
5381  *
5382  * It is up to the caller to ensure that the cpu doesn't go offline.
5383  * The caller must not hold any locks which would prevent @fn from completing.
5384  *
5385  * Return: The value @fn returns.
5386  */
5387 long work_on_cpu(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5388 {
5389         struct work_for_cpu wfc = { .fn = fn, .arg = arg };
5390
5391         INIT_WORK_ONSTACK(&wfc.work, work_for_cpu_fn);
5392         schedule_work_on(cpu, &wfc.work);
5393         flush_work(&wfc.work);
5394         destroy_work_on_stack(&wfc.work);
5395         return wfc.ret;
5396 }
5397 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu);
5398
5399 /**
5400  * work_on_cpu_safe - run a function in thread context on a particular cpu
5401  * @cpu: the cpu to run on
5402  * @fn:  the function to run
5403  * @arg: the function argument
5404  *
5405  * Disables CPU hotplug and calls work_on_cpu(). The caller must not hold
5406  * any locks which would prevent @fn from completing.
5407  *
5408  * Return: The value @fn returns.
5409  */
5410 long work_on_cpu_safe(int cpu, long (*fn)(void *), void *arg)
5411 {
5412         long ret = -ENODEV;
5413
5414         cpus_read_lock();
5415         if (cpu_online(cpu))
5416                 ret = work_on_cpu(cpu, fn, arg);
5417         cpus_read_unlock();
5418         return ret;
5419 }
5420 EXPORT_SYMBOL_GPL(work_on_cpu_safe);
5421 #endif /* CONFIG_SMP */
5422
5423 #ifdef CONFIG_FREEZER
5424
5425 /**
5426  * freeze_workqueues_begin - begin freezing workqueues
5427  *
5428  * Start freezing workqueues.  After this function returns, all freezable
5429  * workqueues will queue new works to their inactive_works list instead of
5430  * pool->worklist.
5431  *
5432  * CONTEXT:
5433  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5434  */
5435 void freeze_workqueues_begin(void)
5436 {
5437         struct workqueue_struct *wq;
5438         struct pool_workqueue *pwq;
5439
5440         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5441
5442         WARN_ON_ONCE(workqueue_freezing);
5443         workqueue_freezing = true;
5444
5445         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5446                 mutex_lock(&wq->mutex);
5447                 for_each_pwq(pwq, wq)
5448                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5449                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5450         }
5451
5452         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5453 }
5454
5455 /**
5456  * freeze_workqueues_busy - are freezable workqueues still busy?
5457  *
5458  * Check whether freezing is complete.  This function must be called
5459  * between freeze_workqueues_begin() and thaw_workqueues().
5460  *
5461  * CONTEXT:
5462  * Grabs and releases wq_pool_mutex.
5463  *
5464  * Return:
5465  * %true if some freezable workqueues are still busy.  %false if freezing
5466  * is complete.
5467  */
5468 bool freeze_workqueues_busy(void)
5469 {
5470         bool busy = false;
5471         struct workqueue_struct *wq;
5472         struct pool_workqueue *pwq;
5473
5474         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5475
5476         WARN_ON_ONCE(!workqueue_freezing);
5477
5478         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5479                 if (!(wq->flags & WQ_FREEZABLE))
5480                         continue;
5481                 /*
5482                  * nr_active is monotonically decreasing.  It's safe
5483                  * to peek without lock.
5484                  */
5485                 rcu_read_lock();
5486                 for_each_pwq(pwq, wq) {
5487                         WARN_ON_ONCE(pwq->nr_active < 0);
5488                         if (pwq->nr_active) {
5489                                 busy = true;
5490                                 rcu_read_unlock();
5491                                 goto out_unlock;
5492                         }
5493                 }
5494                 rcu_read_unlock();
5495         }
5496 out_unlock:
5497         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5498         return busy;
5499 }
5500
5501 /**
5502  * thaw_workqueues - thaw workqueues
5503  *
5504  * Thaw workqueues.  Normal queueing is restored and all collected
5505  * frozen works are transferred to their respective pool worklists.
5506  *
5507  * CONTEXT:
5508  * Grabs and releases wq_pool_mutex, wq->mutex and pool->lock's.
5509  */
5510 void thaw_workqueues(void)
5511 {
5512         struct workqueue_struct *wq;
5513         struct pool_workqueue *pwq;
5514
5515         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5516
5517         if (!workqueue_freezing)
5518                 goto out_unlock;
5519
5520         workqueue_freezing = false;
5521
5522         /* restore max_active and repopulate worklist */
5523         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5524                 mutex_lock(&wq->mutex);
5525                 for_each_pwq(pwq, wq)
5526                         pwq_adjust_max_active(pwq);
5527                 mutex_unlock(&wq->mutex);
5528         }
5529
5530 out_unlock:
5531         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5532 }
5533 #endif /* CONFIG_FREEZER */
5534
5535 static int workqueue_apply_unbound_cpumask(const cpumask_var_t unbound_cpumask)
5536 {
5537         LIST_HEAD(ctxs);
5538         int ret = 0;
5539         struct workqueue_struct *wq;
5540         struct apply_wqattrs_ctx *ctx, *n;
5541
5542         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5543
5544         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
5545                 if (!(wq->flags & WQ_UNBOUND))
5546                         continue;
5547                 /* creating multiple pwqs breaks ordering guarantee */
5548                 if (wq->flags & __WQ_ORDERED)
5549                         continue;
5550
5551                 ctx = apply_wqattrs_prepare(wq, wq->unbound_attrs, unbound_cpumask);
5552                 if (!ctx) {
5553                         ret = -ENOMEM;
5554                         break;
5555                 }
5556
5557                 list_add_tail(&ctx->list, &ctxs);
5558         }
5559
5560         list_for_each_entry_safe(ctx, n, &ctxs, list) {
5561                 if (!ret)
5562                         apply_wqattrs_commit(ctx);
5563                 apply_wqattrs_cleanup(ctx);
5564         }
5565
5566         if (!ret) {
5567                 mutex_lock(&wq_pool_attach_mutex);
5568                 cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, unbound_cpumask);
5569                 mutex_unlock(&wq_pool_attach_mutex);
5570         }
5571         return ret;
5572 }
5573
5574 /**
5575  *  workqueue_set_unbound_cpumask - Set the low-level unbound cpumask
5576  *  @cpumask: the cpumask to set
5577  *
5578  *  The low-level workqueues cpumask is a global cpumask that limits
5579  *  the affinity of all unbound workqueues.  This function check the @cpumask
5580  *  and apply it to all unbound workqueues and updates all pwqs of them.
5581  *
5582  *  Return:     0       - Success
5583  *              -EINVAL - Invalid @cpumask
5584  *              -ENOMEM - Failed to allocate memory for attrs or pwqs.
5585  */
5586 int workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask_var_t cpumask)
5587 {
5588         int ret = -EINVAL;
5589
5590         /*
5591          * Not excluding isolated cpus on purpose.
5592          * If the user wishes to include them, we allow that.
5593          */
5594         cpumask_and(cpumask, cpumask, cpu_possible_mask);
5595         if (!cpumask_empty(cpumask)) {
5596                 apply_wqattrs_lock();
5597                 if (cpumask_equal(cpumask, wq_unbound_cpumask)) {
5598                         ret = 0;
5599                         goto out_unlock;
5600                 }
5601
5602                 ret = workqueue_apply_unbound_cpumask(cpumask);
5603
5604 out_unlock:
5605                 apply_wqattrs_unlock();
5606         }
5607
5608         return ret;
5609 }
5610
5611 #ifdef CONFIG_SYSFS
5612 /*
5613  * Workqueues with WQ_SYSFS flag set is visible to userland via
5614  * /sys/bus/workqueue/devices/WQ_NAME.  All visible workqueues have the
5615  * following attributes.
5616  *
5617  *  per_cpu     RO bool : whether the workqueue is per-cpu or unbound
5618  *  max_active  RW int  : maximum number of in-flight work items
5619  *
5620  * Unbound workqueues have the following extra attributes.
5621  *
5622  *  pool_ids    RO int  : the associated pool IDs for each node
5623  *  nice        RW int  : nice value of the workers
5624  *  cpumask     RW mask : bitmask of allowed CPUs for the workers
5625  *  numa        RW bool : whether enable NUMA affinity
5626  */
5627 struct wq_device {
5628         struct workqueue_struct         *wq;
5629         struct device                   dev;
5630 };
5631
5632 static struct workqueue_struct *dev_to_wq(struct device *dev)
5633 {
5634         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5635
5636         return wq_dev->wq;
5637 }
5638
5639 static ssize_t per_cpu_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5640                             char *buf)
5641 {
5642         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5643
5644         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", (bool)!(wq->flags & WQ_UNBOUND));
5645 }
5646 static DEVICE_ATTR_RO(per_cpu);
5647
5648 static ssize_t max_active_show(struct device *dev,
5649                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5650 {
5651         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5652
5653         return scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->saved_max_active);
5654 }
5655
5656 static ssize_t max_active_store(struct device *dev,
5657                                 struct device_attribute *attr, const char *buf,
5658                                 size_t count)
5659 {
5660         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5661         int val;
5662
5663         if (sscanf(buf, "%d", &val) != 1 || val <= 0)
5664                 return -EINVAL;
5665
5666         workqueue_set_max_active(wq, val);
5667         return count;
5668 }
5669 static DEVICE_ATTR_RW(max_active);
5670
5671 static struct attribute *wq_sysfs_attrs[] = {
5672         &dev_attr_per_cpu.attr,
5673         &dev_attr_max_active.attr,
5674         NULL,
5675 };
5676 ATTRIBUTE_GROUPS(wq_sysfs);
5677
5678 static ssize_t wq_pool_ids_show(struct device *dev,
5679                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5680 {
5681         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5682         const char *delim = "";
5683         int node, written = 0;
5684
5685         cpus_read_lock();
5686         rcu_read_lock();
5687         for_each_node(node) {
5688                 written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written,
5689                                      "%s%d:%d", delim, node,
5690                                      unbound_pwq_by_node(wq, node)->pool->id);
5691                 delim = " ";
5692         }
5693         written += scnprintf(buf + written, PAGE_SIZE - written, "\n");
5694         rcu_read_unlock();
5695         cpus_read_unlock();
5696
5697         return written;
5698 }
5699
5700 static ssize_t wq_nice_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5701                             char *buf)
5702 {
5703         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5704         int written;
5705
5706         mutex_lock(&wq->mutex);
5707         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", wq->unbound_attrs->nice);
5708         mutex_unlock(&wq->mutex);
5709
5710         return written;
5711 }
5712
5713 /* prepare workqueue_attrs for sysfs store operations */
5714 static struct workqueue_attrs *wq_sysfs_prep_attrs(struct workqueue_struct *wq)
5715 {
5716         struct workqueue_attrs *attrs;
5717
5718         lockdep_assert_held(&wq_pool_mutex);
5719
5720         attrs = alloc_workqueue_attrs();
5721         if (!attrs)
5722                 return NULL;
5723
5724         copy_workqueue_attrs(attrs, wq->unbound_attrs);
5725         return attrs;
5726 }
5727
5728 static ssize_t wq_nice_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5729                              const char *buf, size_t count)
5730 {
5731         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5732         struct workqueue_attrs *attrs;
5733         int ret = -ENOMEM;
5734
5735         apply_wqattrs_lock();
5736
5737         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5738         if (!attrs)
5739                 goto out_unlock;
5740
5741         if (sscanf(buf, "%d", &attrs->nice) == 1 &&
5742             attrs->nice >= MIN_NICE && attrs->nice <= MAX_NICE)
5743                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5744         else
5745                 ret = -EINVAL;
5746
5747 out_unlock:
5748         apply_wqattrs_unlock();
5749         free_workqueue_attrs(attrs);
5750         return ret ?: count;
5751 }
5752
5753 static ssize_t wq_cpumask_show(struct device *dev,
5754                                struct device_attribute *attr, char *buf)
5755 {
5756         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5757         int written;
5758
5759         mutex_lock(&wq->mutex);
5760         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5761                             cpumask_pr_args(wq->unbound_attrs->cpumask));
5762         mutex_unlock(&wq->mutex);
5763         return written;
5764 }
5765
5766 static ssize_t wq_cpumask_store(struct device *dev,
5767                                 struct device_attribute *attr,
5768                                 const char *buf, size_t count)
5769 {
5770         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5771         struct workqueue_attrs *attrs;
5772         int ret = -ENOMEM;
5773
5774         apply_wqattrs_lock();
5775
5776         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5777         if (!attrs)
5778                 goto out_unlock;
5779
5780         ret = cpumask_parse(buf, attrs->cpumask);
5781         if (!ret)
5782                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5783
5784 out_unlock:
5785         apply_wqattrs_unlock();
5786         free_workqueue_attrs(attrs);
5787         return ret ?: count;
5788 }
5789
5790 static ssize_t wq_numa_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5791                             char *buf)
5792 {
5793         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5794         int written;
5795
5796         mutex_lock(&wq->mutex);
5797         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n",
5798                             !wq->unbound_attrs->no_numa);
5799         mutex_unlock(&wq->mutex);
5800
5801         return written;
5802 }
5803
5804 static ssize_t wq_numa_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
5805                              const char *buf, size_t count)
5806 {
5807         struct workqueue_struct *wq = dev_to_wq(dev);
5808         struct workqueue_attrs *attrs;
5809         int v, ret = -ENOMEM;
5810
5811         apply_wqattrs_lock();
5812
5813         attrs = wq_sysfs_prep_attrs(wq);
5814         if (!attrs)
5815                 goto out_unlock;
5816
5817         ret = -EINVAL;
5818         if (sscanf(buf, "%d", &v) == 1) {
5819                 attrs->no_numa = !v;
5820                 ret = apply_workqueue_attrs_locked(wq, attrs);
5821         }
5822
5823 out_unlock:
5824         apply_wqattrs_unlock();
5825         free_workqueue_attrs(attrs);
5826         return ret ?: count;
5827 }
5828
5829 static struct device_attribute wq_sysfs_unbound_attrs[] = {
5830         __ATTR(pool_ids, 0444, wq_pool_ids_show, NULL),
5831         __ATTR(nice, 0644, wq_nice_show, wq_nice_store),
5832         __ATTR(cpumask, 0644, wq_cpumask_show, wq_cpumask_store),
5833         __ATTR(numa, 0644, wq_numa_show, wq_numa_store),
5834         __ATTR_NULL,
5835 };
5836
5837 static struct bus_type wq_subsys = {
5838         .name                           = "workqueue",
5839         .dev_groups                     = wq_sysfs_groups,
5840 };
5841
5842 static ssize_t wq_unbound_cpumask_show(struct device *dev,
5843                 struct device_attribute *attr, char *buf)
5844 {
5845         int written;
5846
5847         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
5848         written = scnprintf(buf, PAGE_SIZE, "%*pb\n",
5849                             cpumask_pr_args(wq_unbound_cpumask));
5850         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
5851
5852         return written;
5853 }
5854
5855 static ssize_t wq_unbound_cpumask_store(struct device *dev,
5856                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
5857 {
5858         cpumask_var_t cpumask;
5859         int ret;
5860
5861         if (!zalloc_cpumask_var(&cpumask, GFP_KERNEL))
5862                 return -ENOMEM;
5863
5864         ret = cpumask_parse(buf, cpumask);
5865         if (!ret)
5866                 ret = workqueue_set_unbound_cpumask(cpumask);
5867
5868         free_cpumask_var(cpumask);
5869         return ret ? ret : count;
5870 }
5871
5872 static struct device_attribute wq_sysfs_cpumask_attr =
5873         __ATTR(cpumask, 0644, wq_unbound_cpumask_show,
5874                wq_unbound_cpumask_store);
5875
5876 static int __init wq_sysfs_init(void)
5877 {
5878         struct device *dev_root;
5879         int err;
5880
5881         err = subsys_virtual_register(&wq_subsys, NULL);
5882         if (err)
5883                 return err;
5884
5885         dev_root = bus_get_dev_root(&wq_subsys);
5886         if (dev_root) {
5887                 err = device_create_file(dev_root, &wq_sysfs_cpumask_attr);
5888                 put_device(dev_root);
5889         }
5890         return err;
5891 }
5892 core_initcall(wq_sysfs_init);
5893
5894 static void wq_device_release(struct device *dev)
5895 {
5896         struct wq_device *wq_dev = container_of(dev, struct wq_device, dev);
5897
5898         kfree(wq_dev);
5899 }
5900
5901 /**
5902  * workqueue_sysfs_register - make a workqueue visible in sysfs
5903  * @wq: the workqueue to register
5904  *
5905  * Expose @wq in sysfs under /sys/bus/workqueue/devices.
5906  * alloc_workqueue*() automatically calls this function if WQ_SYSFS is set
5907  * which is the preferred method.
5908  *
5909  * Workqueue user should use this function directly iff it wants to apply
5910  * workqueue_attrs before making the workqueue visible in sysfs; otherwise,
5911  * apply_workqueue_attrs() may race against userland updating the
5912  * attributes.
5913  *
5914  * Return: 0 on success, -errno on failure.
5915  */
5916 int workqueue_sysfs_register(struct workqueue_struct *wq)
5917 {
5918         struct wq_device *wq_dev;
5919         int ret;
5920
5921         /*
5922          * Adjusting max_active or creating new pwqs by applying
5923          * attributes breaks ordering guarantee.  Disallow exposing ordered
5924          * workqueues.
5925          */
5926         if (WARN_ON(wq->flags & __WQ_ORDERED_EXPLICIT))
5927                 return -EINVAL;
5928
5929         wq->wq_dev = wq_dev = kzalloc(sizeof(*wq_dev), GFP_KERNEL);
5930         if (!wq_dev)
5931                 return -ENOMEM;
5932
5933         wq_dev->wq = wq;
5934         wq_dev->dev.bus = &wq_subsys;
5935         wq_dev->dev.release = wq_device_release;
5936         dev_set_name(&wq_dev->dev, "%s", wq->name);
5937
5938         /*
5939          * unbound_attrs are created separately.  Suppress uevent until
5940          * everything is ready.
5941          */
5942         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, true);
5943
5944         ret = device_register(&wq_dev->dev);
5945         if (ret) {
5946                 put_device(&wq_dev->dev);
5947                 wq->wq_dev = NULL;
5948                 return ret;
5949         }
5950
5951         if (wq->flags & WQ_UNBOUND) {
5952                 struct device_attribute *attr;
5953
5954                 for (attr = wq_sysfs_unbound_attrs; attr->attr.name; attr++) {
5955                         ret = device_create_file(&wq_dev->dev, attr);
5956                         if (ret) {
5957                                 device_unregister(&wq_dev->dev);
5958                                 wq->wq_dev = NULL;
5959                                 return ret;
5960                         }
5961                 }
5962         }
5963
5964         dev_set_uevent_suppress(&wq_dev->dev, false);
5965         kobject_uevent(&wq_dev->dev.kobj, KOBJ_ADD);
5966         return 0;
5967 }
5968
5969 /**
5970  * workqueue_sysfs_unregister - undo workqueue_sysfs_register()
5971  * @wq: the workqueue to unregister
5972  *
5973  * If @wq is registered to sysfs by workqueue_sysfs_register(), unregister.
5974  */
5975 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)
5976 {
5977         struct wq_device *wq_dev = wq->wq_dev;
5978
5979         if (!wq->wq_dev)
5980                 return;
5981
5982         wq->wq_dev = NULL;
5983         device_unregister(&wq_dev->dev);
5984 }
5985 #else   /* CONFIG_SYSFS */
5986 static void workqueue_sysfs_unregister(struct workqueue_struct *wq)     { }
5987 #endif  /* CONFIG_SYSFS */
5988
5989 /*
5990  * Workqueue watchdog.
5991  *
5992  * Stall may be caused by various bugs - missing WQ_MEM_RECLAIM, illegal
5993  * flush dependency, a concurrency managed work item which stays RUNNING
5994  * indefinitely.  Workqueue stalls can be very difficult to debug as the
5995  * usual warning mechanisms don't trigger and internal workqueue state is
5996  * largely opaque.
5997  *
5998  * Workqueue watchdog monitors all worker pools periodically and dumps
5999  * state if some pools failed to make forward progress for a while where
6000  * forward progress is defined as the first item on ->worklist changing.
6001  *
6002  * This mechanism is controlled through the kernel parameter
6003  * "workqueue.watchdog_thresh" which can be updated at runtime through the
6004  * corresponding sysfs parameter file.
6005  */
6006 #ifdef CONFIG_WQ_WATCHDOG
6007
6008 static unsigned long wq_watchdog_thresh = 30;
6009 static struct timer_list wq_watchdog_timer;
6010
6011 static unsigned long wq_watchdog_touched = INITIAL_JIFFIES;
6012 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, wq_watchdog_touched_cpu) = INITIAL_JIFFIES;
6013
6014 /*
6015  * Show workers that might prevent the processing of pending work items.
6016  * The only candidates are CPU-bound workers in the running state.
6017  * Pending work items should be handled by another idle worker
6018  * in all other situations.
6019  */
6020 static void show_cpu_pool_hog(struct worker_pool *pool)
6021 {
6022         struct worker *worker;
6023         unsigned long flags;
6024         int bkt;
6025
6026         raw_spin_lock_irqsave(&pool->lock, flags);
6027
6028         hash_for_each(pool->busy_hash, bkt, worker, hentry) {
6029                 if (task_is_running(worker->task)) {
6030                         /*
6031                          * Defer printing to avoid deadlocks in console
6032                          * drivers that queue work while holding locks
6033                          * also taken in their write paths.
6034                          */
6035                         printk_deferred_enter();
6036
6037                         pr_info("pool %d:\n", pool->id);
6038                         sched_show_task(worker->task);
6039
6040                         printk_deferred_exit();
6041                 }
6042         }
6043
6044         raw_spin_unlock_irqrestore(&pool->lock, flags);
6045 }
6046
6047 static void show_cpu_pools_hogs(void)
6048 {
6049         struct worker_pool *pool;
6050         int pi;
6051
6052         pr_info("Showing backtraces of running workers in stalled CPU-bound worker pools:\n");
6053
6054         rcu_read_lock();
6055
6056         for_each_pool(pool, pi) {
6057                 if (pool->cpu_stall)
6058                         show_cpu_pool_hog(pool);
6059
6060         }
6061
6062         rcu_read_unlock();
6063 }
6064
6065 static void wq_watchdog_reset_touched(void)
6066 {
6067         int cpu;
6068
6069         wq_watchdog_touched = jiffies;
6070         for_each_possible_cpu(cpu)
6071                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
6072 }
6073
6074 static void wq_watchdog_timer_fn(struct timer_list *unused)
6075 {
6076         unsigned long thresh = READ_ONCE(wq_watchdog_thresh) * HZ;
6077         bool lockup_detected = false;
6078         bool cpu_pool_stall = false;
6079         unsigned long now = jiffies;
6080         struct worker_pool *pool;
6081         int pi;
6082
6083         if (!thresh)
6084                 return;
6085
6086         rcu_read_lock();
6087
6088         for_each_pool(pool, pi) {
6089                 unsigned long pool_ts, touched, ts;
6090
6091                 pool->cpu_stall = false;
6092                 if (list_empty(&pool->worklist))
6093                         continue;
6094
6095                 /*
6096                  * If a virtual machine is stopped by the host it can look to
6097                  * the watchdog like a stall.
6098                  */
6099                 kvm_check_and_clear_guest_paused();
6100
6101                 /* get the latest of pool and touched timestamps */
6102                 if (pool->cpu >= 0)
6103                         touched = READ_ONCE(per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, pool->cpu));
6104                 else
6105                         touched = READ_ONCE(wq_watchdog_touched);
6106                 pool_ts = READ_ONCE(pool->watchdog_ts);
6107
6108                 if (time_after(pool_ts, touched))
6109                         ts = pool_ts;
6110                 else
6111                         ts = touched;
6112
6113                 /* did we stall? */
6114                 if (time_after(now, ts + thresh)) {
6115                         lockup_detected = true;
6116                         if (pool->cpu >= 0) {
6117                                 pool->cpu_stall = true;
6118                                 cpu_pool_stall = true;
6119                         }
6120                         pr_emerg("BUG: workqueue lockup - pool");
6121                         pr_cont_pool_info(pool);
6122                         pr_cont(" stuck for %us!\n",
6123                                 jiffies_to_msecs(now - pool_ts) / 1000);
6124                 }
6125
6126
6127         }
6128
6129         rcu_read_unlock();
6130
6131         if (lockup_detected)
6132                 show_all_workqueues();
6133
6134         if (cpu_pool_stall)
6135                 show_cpu_pools_hogs();
6136
6137         wq_watchdog_reset_touched();
6138         mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh);
6139 }
6140
6141 notrace void wq_watchdog_touch(int cpu)
6142 {
6143         if (cpu >= 0)
6144                 per_cpu(wq_watchdog_touched_cpu, cpu) = jiffies;
6145
6146         wq_watchdog_touched = jiffies;
6147 }
6148
6149 static void wq_watchdog_set_thresh(unsigned long thresh)
6150 {
6151         wq_watchdog_thresh = 0;
6152         del_timer_sync(&wq_watchdog_timer);
6153
6154         if (thresh) {
6155                 wq_watchdog_thresh = thresh;
6156                 wq_watchdog_reset_touched();
6157                 mod_timer(&wq_watchdog_timer, jiffies + thresh * HZ);
6158         }
6159 }
6160
6161 static int wq_watchdog_param_set_thresh(const char *val,
6162                                         const struct kernel_param *kp)
6163 {
6164         unsigned long thresh;
6165         int ret;
6166
6167         ret = kstrtoul(val, 0, &thresh);
6168         if (ret)
6169                 return ret;
6170
6171         if (system_wq)
6172                 wq_watchdog_set_thresh(thresh);
6173         else
6174                 wq_watchdog_thresh = thresh;
6175
6176         return 0;
6177 }
6178
6179 static const struct kernel_param_ops wq_watchdog_thresh_ops = {
6180         .set    = wq_watchdog_param_set_thresh,
6181         .get    = param_get_ulong,
6182 };
6183
6184 module_param_cb(watchdog_thresh, &wq_watchdog_thresh_ops, &wq_watchdog_thresh,
6185                 0644);
6186
6187 static void wq_watchdog_init(void)
6188 {
6189         timer_setup(&wq_watchdog_timer, wq_watchdog_timer_fn, TIMER_DEFERRABLE);
6190         wq_watchdog_set_thresh(wq_watchdog_thresh);
6191 }
6192
6193 #else   /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
6194
6195 static inline void wq_watchdog_init(void) { }
6196
6197 #endif  /* CONFIG_WQ_WATCHDOG */
6198
6199 static void __init wq_numa_init(void)
6200 {
6201         cpumask_var_t *tbl;
6202         int node, cpu;
6203
6204         if (num_possible_nodes() <= 1)
6205                 return;
6206
6207         if (wq_disable_numa) {
6208                 pr_info("workqueue: NUMA affinity support disabled\n");
6209                 return;
6210         }
6211
6212         for_each_possible_cpu(cpu) {
6213                 if (WARN_ON(cpu_to_node(cpu) == NUMA_NO_NODE)) {
6214                         pr_warn("workqueue: NUMA node mapping not available for cpu%d, disabling NUMA support\n", cpu);
6215                         return;
6216                 }
6217         }
6218
6219         wq_update_unbound_numa_attrs_buf = alloc_workqueue_attrs();
6220         BUG_ON(!wq_update_unbound_numa_attrs_buf);
6221
6222         /*
6223          * We want masks of possible CPUs of each node which isn't readily
6224          * available.  Build one from cpu_to_node() which should have been
6225          * fully initialized by now.
6226          */
6227         tbl = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(tbl[0]), GFP_KERNEL);
6228         BUG_ON(!tbl);
6229
6230         for_each_node(node)
6231                 BUG_ON(!zalloc_cpumask_var_node(&tbl[node], GFP_KERNEL,
6232                                 node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE));
6233
6234         for_each_possible_cpu(cpu) {
6235                 node = cpu_to_node(cpu);
6236                 cpumask_set_cpu(cpu, tbl[node]);
6237         }
6238
6239         wq_numa_possible_cpumask = tbl;
6240         wq_numa_enabled = true;
6241 }
6242
6243 /**
6244  * workqueue_init_early - early init for workqueue subsystem
6245  *
6246  * This is the first half of two-staged workqueue subsystem initialization
6247  * and invoked as soon as the bare basics - memory allocation, cpumasks and
6248  * idr are up.  It sets up all the data structures and system workqueues
6249  * and allows early boot code to create workqueues and queue/cancel work
6250  * items.  Actual work item execution starts only after kthreads can be
6251  * created and scheduled right before early initcalls.
6252  */
6253 void __init workqueue_init_early(void)
6254 {
6255         int std_nice[NR_STD_WORKER_POOLS] = { 0, HIGHPRI_NICE_LEVEL };
6256         int i, cpu;
6257
6258         BUILD_BUG_ON(__alignof__(struct pool_workqueue) < __alignof__(long long));
6259
6260         BUG_ON(!alloc_cpumask_var(&wq_unbound_cpumask, GFP_KERNEL));
6261         cpumask_copy(wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_WQ));
6262         cpumask_and(wq_unbound_cpumask, wq_unbound_cpumask, housekeeping_cpumask(HK_TYPE_DOMAIN));
6263
6264         pwq_cache = KMEM_CACHE(pool_workqueue, SLAB_PANIC);
6265
6266         /* initialize CPU pools */
6267         for_each_possible_cpu(cpu) {
6268                 struct worker_pool *pool;
6269
6270                 i = 0;
6271                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6272                         BUG_ON(init_worker_pool(pool));
6273                         pool->cpu = cpu;
6274                         cpumask_copy(pool->attrs->cpumask, cpumask_of(cpu));
6275                         pool->attrs->nice = std_nice[i++];
6276                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6277
6278                         /* alloc pool ID */
6279                         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6280                         BUG_ON(worker_pool_assign_id(pool));
6281                         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6282                 }
6283         }
6284
6285         /* create default unbound and ordered wq attrs */
6286         for (i = 0; i < NR_STD_WORKER_POOLS; i++) {
6287                 struct workqueue_attrs *attrs;
6288
6289                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
6290                 attrs->nice = std_nice[i];
6291                 unbound_std_wq_attrs[i] = attrs;
6292
6293                 /*
6294                  * An ordered wq should have only one pwq as ordering is
6295                  * guaranteed by max_active which is enforced by pwqs.
6296                  * Turn off NUMA so that dfl_pwq is used for all nodes.
6297                  */
6298                 BUG_ON(!(attrs = alloc_workqueue_attrs()));
6299                 attrs->nice = std_nice[i];
6300                 attrs->no_numa = true;
6301                 ordered_wq_attrs[i] = attrs;
6302         }
6303
6304         system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);
6305         system_highpri_wq = alloc_workqueue("events_highpri", WQ_HIGHPRI, 0);
6306         system_long_wq = alloc_workqueue("events_long", 0, 0);
6307         system_unbound_wq = alloc_workqueue("events_unbound", WQ_UNBOUND,
6308                                             WQ_UNBOUND_MAX_ACTIVE);
6309         system_freezable_wq = alloc_workqueue("events_freezable",
6310                                               WQ_FREEZABLE, 0);
6311         system_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_power_efficient",
6312                                               WQ_POWER_EFFICIENT, 0);
6313         system_freezable_power_efficient_wq = alloc_workqueue("events_freezable_power_efficient",
6314                                               WQ_FREEZABLE | WQ_POWER_EFFICIENT,
6315                                               0);
6316         BUG_ON(!system_wq || !system_highpri_wq || !system_long_wq ||
6317                !system_unbound_wq || !system_freezable_wq ||
6318                !system_power_efficient_wq ||
6319                !system_freezable_power_efficient_wq);
6320 }
6321
6322 /**
6323  * workqueue_init - bring workqueue subsystem fully online
6324  *
6325  * This is the latter half of two-staged workqueue subsystem initialization
6326  * and invoked as soon as kthreads can be created and scheduled.
6327  * Workqueues have been created and work items queued on them, but there
6328  * are no kworkers executing the work items yet.  Populate the worker pools
6329  * with the initial workers and enable future kworker creations.
6330  */
6331 void __init workqueue_init(void)
6332 {
6333         struct workqueue_struct *wq;
6334         struct worker_pool *pool;
6335         int cpu, bkt;
6336
6337         /*
6338          * It'd be simpler to initialize NUMA in workqueue_init_early() but
6339          * CPU to node mapping may not be available that early on some
6340          * archs such as power and arm64.  As per-cpu pools created
6341          * previously could be missing node hint and unbound pools NUMA
6342          * affinity, fix them up.
6343          *
6344          * Also, while iterating workqueues, create rescuers if requested.
6345          */
6346         wq_numa_init();
6347
6348         mutex_lock(&wq_pool_mutex);
6349
6350         for_each_possible_cpu(cpu) {
6351                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6352                         pool->node = cpu_to_node(cpu);
6353                 }
6354         }
6355
6356         list_for_each_entry(wq, &workqueues, list) {
6357                 wq_update_unbound_numa(wq, smp_processor_id(), true);
6358                 WARN(init_rescuer(wq),
6359                      "workqueue: failed to create early rescuer for %s",
6360                      wq->name);
6361         }
6362
6363         mutex_unlock(&wq_pool_mutex);
6364
6365         /* create the initial workers */
6366         for_each_online_cpu(cpu) {
6367                 for_each_cpu_worker_pool(pool, cpu) {
6368                         pool->flags &= ~POOL_DISASSOCIATED;
6369                         BUG_ON(!create_worker(pool));
6370                 }
6371         }
6372
6373         hash_for_each(unbound_pool_hash, bkt, pool, hash_node)
6374                 BUG_ON(!create_worker(pool));
6375
6376         wq_online = true;
6377         wq_watchdog_init();
6378 }
6379
6380 /*
6381  * Despite the naming, this is a no-op function which is here only for avoiding
6382  * link error. Since compile-time warning may fail to catch, we will need to
6383  * emit run-time warning from __flush_workqueue().
6384  */
6385 void __warn_flushing_systemwide_wq(void) { }
6386 EXPORT_SYMBOL(__warn_flushing_systemwide_wq);